DE102004034864B4 - Products and methods for dynamically changing a clock signal - Google Patents

Products and methods for dynamically changing a clock signal Download PDF

Info

Publication number
DE102004034864B4
DE102004034864B4 DE102004034864A DE102004034864A DE102004034864B4 DE 102004034864 B4 DE102004034864 B4 DE 102004034864B4 DE 102004034864 A DE102004034864 A DE 102004034864A DE 102004034864 A DE102004034864 A DE 102004034864A DE 102004034864 B4 DE102004034864 B4 DE 102004034864B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
delay
clock signal
signal
chip
delayed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102004034864A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102004034864A1 (en
Inventor
Eric S. Longmont Fetzer
Samuel D. Fort Collins Naffziger
Benjamin J. Fort Collins Patella
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hewlett Packard Development Co LP
Original Assignee
Hewlett Packard Development Co LP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hewlett Packard Development Co LP filed Critical Hewlett Packard Development Co LP
Publication of DE102004034864A1 publication Critical patent/DE102004034864A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102004034864B4 publication Critical patent/DE102004034864B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32Means for saving power
    • G06F1/3203Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/324Power saving characterised by the action undertaken by lowering clock frequency
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32Means for saving power
    • G06F1/3203Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32Means for saving power
    • G06F1/3203Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/3296Power saving characterised by the action undertaken by lowering the supply or operating voltage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Abstract

System, das folgende Merkmale aufweist:
eine Einrichtung (111) zum Durchführen einer Operation unter Verwendung eines Taktsignals;
eine Einrichtung (101) zum Liefern einer variablen Betriebsspannung zu der Durchführungseinrichtung; und
eine Einrichtung (104) zum dynamischen Verändern der Frequenz des Taktsignals ansprechend auf beobachtete Änderungen bei der variablen Betriebsspannung,
wobei die Einrichtung (104) zum dynamischen Verändern folgende Merkmale aufweist:
eine Einrichtung (107) zum Empfangen einer ersten Phase des Taktsignals und zum Erzeugen eines verzögerten Taktsignals, das eine Verzögerung relativ zu der empfangenen ersten Phase des Taktsignals aufweist; und
eine Einrichtung (109) zum Vergleichen des erzeugten verzögerten Taktsignals mit einer zweiten Phase des Taktsignals.
System having the following features:
means (111) for performing an operation using a clock signal;
means (101) for supplying a variable operating voltage to the passing means; and
means (104) for dynamically changing the frequency of the clock signal in response to observed changes in the variable operating voltage,
wherein said means (104) for dynamically changing comprises:
means (107) for receiving a first phase of the clock signal and generating a delayed clock signal having a delay relative to the received first phase of the clock signal; and
means (109) for comparing the generated delayed clock signal with a second phase of the clock signal.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Schaltun gen, wie beispielsweise integrierte Schaltungen (häufig als „Chips" bezeichnet), werden bei einer stets wachsenden Anzahl von Anwendungen verwendet. Zum Beispiel sind derartige Chips als Mikroprozessoren häufig nicht nur in Personalcomputern (PCs) und Laptops implementiert, sondern sind typischerweise in viel kleineren (und tragbareren) Geräten implementiert, wie beispielsweise Personaldigitalassistenten (PDAs), Mobiltelefonen, Rufanlagen (Pagern) und verschiedenen anderen Typen von Geräten. In Anbetracht der stets zunehmenden Fortschritte, die bei der Leistungsfähigkeit von Chips gemacht werden, wird ein Leistungsverbrauch zunehmend eine Besorgnis für Chipentwickler. Zum Beispiel wird ein Leistungsverbrauch eine ernsthafte Leistungsfähigkeitsbegrenzung für Hochgeschwindigkeitsmikroprozessoren. Ein Entwurfsziel für die meisten Mikroprozessorsysteme besteht darin, die höchstmögliche Spitzenleistungsfähigkeit für einen rechenintensiven Code bereitzustellen, während ein Leistungsverbrauch des Mikroprozessorsystems reduziert ist. Eine Reduzierung eines Leistungsverbrauchs (zumindest während Perioden niedriger Leistungsfähigkeit) ist erwünscht, um die Batterielebensdauer des Geräts zu maximieren, insbesondere wenn derartige Mikroprozessorsysteme innerhalb tragbarer elektronischer Geräte implementiert sein sollen. Ein Leistungsverbrauch eines Chips kann allgemein unter Verwendung der folgenden Formel berechnet werden: P = C·V2·F, wobei P den Leistungsverbrauch darstellt, C eine Schaltkapazität darstellt, V eine Betriebsspannung darstellt und F die Taktfrequenz des Chips darstellt. Angesichts einer derartigen Gleichung sind eine Schaltkapazität (C), eine Spannung (V) und eine Frequenz (F) alle Faktoren bei einem Bestimmen des Leistungsverbrauchs (P) eines Chips. In vielen Fällen ist die Takt frequenz (F) des Prozessors begrenzt, um den Leistungsverbrauch (P) eines Chips unter einem bestimmten Pegel zu halten, der zu einer Verwendung bei einem gegebenen System (z. B. innerhalb eines Tischrechners oder tragbaren Geräten) annehmbar ist.Circuits such as integrated circuits (often referred to as "chips") are used in an ever-increasing number of applications For example, such chips as microprocessors are often not only implemented in personal computers (PCs) and laptops, but are typically in many Smaller (and more portable) devices, such as personal digital assistants (PDAs), cell phones, pagers, and various other types of devices, are becoming more of a concern, given the ever-increasing advances made in the performance of chips For example, power consumption becomes a serious performance limitation for high speed microprocessors A design goal for most microprocessor systems is to provide the highest possible peak performance for a computationally intensive code nd a power consumption of the microprocessor system is reduced. A reduction in power consumption (at least during periods of low performance) is desirable to maximize the battery life of the device, particularly when such microprocessor systems are to be implemented within portable electronic devices. A power consumption of a chip can be generally calculated using the following formula: P = C * V 2 * F, where P represents power consumption, C represents a switching capacity, V represents an operating voltage, and F represents the clock frequency of the chip. In view of such an equation, a switching capacity (C), a voltage (V) and a frequency (F) are all factors in determining the power consumption (P) of a chip. In many cases, the clock frequency (F) of the processor is limited to keep the power consumption (P) of a chip below a certain level acceptable for use with a given system (e.g., within a desktop or portable device) is.

Mikroprozessorchips wurden typischerweise mit einer festen Spannung und Frequenz implementiert, die bestimmt sind, um zu verhindern, dass der Chip mehr als eine spezielle Größe an Leistung verbraucht. Bei einem Entwerfen von Mikroprozessorchips überprüft ein Entwickler typischerweise den Chip mit einem Softwarecode zu einem Erzeugen einer schweren Rechenlast an dem Chip, um die geeignete Spannung und Frequenz zu bestimmen, die für den Chip implementiert werden können, derart, dass der Leistungsverbrauch desselben eine spezielle Größe nicht überschreitet, wenn durch den Chip schwere Rechnungslasten angetroffen werden. Wenn dieselben jedoch einmal implementiert sind, werden derartige schwere Rechenlasten eventuell relativ selten angetroffen werden, wobei für einen Großteil der Zeit wenig (oder keine) Rechenlast an dem Mikroprozessor platziert ist. Folglich diktieren die Rechenlasten des ungünstigsten Falls die Spannung und Frequenz des Chips, wodurch eine Leistungsfähigkeit des Chips behindert ist (z. B. auf Grund der verringerten Frequenz, die für den ungünstigsten Fall erforderlich ist).microprocessor chips were typically implemented with a fixed voltage and frequency, which are intended to prevent the chip from being more than one special size in performance consumed. When designing microprocessor chips, a developer checks typically generating the chip with software code a heavy computing load on the chip to the appropriate voltage and frequency to be determined for the chip can be implemented, such that the power consumption thereof does not exceed a specific size, if heavy invoice charges are encountered by the chip. If however, once implemented, become such heavy ones Arithmetic loads may be relatively rarely encountered, with for much of the Time little (or no) computing load placed on the microprocessor is. As a result, the worst case arithmetic loads dictate the voltage and frequency of the chip, thereby hindering the performance of the chip is (for example due to the reduced frequency, which is the least favorable Case required).

Eine Leistungseinsparungstechnik versucht, lediglich die Taktfrequenz (F) während einer nicht-rechenintensiven Aktivität zu reduzieren. Dies reduziert eine Leistung, aber beeinflusst nicht die gesamte Energie, die pro Prozess verbraucht wird. Das heißt, eine Reduzierung einer Frequenz (F) resultiert in einer linearen Reduzierung der verbrauchten Leistung, aber resultiert ebenfalls in einer linearen Erhöhung einer Aufgabenausführungszeitzeit, was bewirkt, dass die Energie pro Aufgabe konstant bleibt. Ein Reduzieren lediglich der Spannung (V) des Prozessors verbessert jedoch die Energieeffizienz desselben, aber beeinträchtigt die Spitzenleistungsfähigkeit desselben.A Power saving technique tries only the clock frequency (F) during a non-compute-intensive activity. This reduces one Power, but does not affect the total energy, the process per is consumed. That is, one Reduction of a frequency (F) results in a linear reduction the power consumed, but also results in a linear Increase one Task execution time period, which causes the energy per task to remain constant. A reduction However, only the voltage (V) of the processor improves the Energy efficiency of the same, but affects the peak performance thereof.

Es wurde erkannt, dass, falls eine Taktfrequenz (F) und eine Versorgungsspannung (V) ansprechend auf Rechenlastanforderungen dynamisch verändert werden, dann die Energie, die pro Prozess verbraucht wird, für die Perioden niedriger Rechenleistung reduziert werden kann, während eine Spitzenleistungsfähigkeit behalten wird, wenn es erforderlich ist (d. h. für Perioden hoher Rechenleistung). Entwurfsstrategien, die versuchen, eine derartige dynamische Veränderung einer Taktfrequenz (F) und einer Versorgungsspannung (V) auf Rechenlasten basierend zu verwenden, werden häufig als eine dynamische Spannungsskalierung (DVS = Dynamic Voltage Scaling) bezeichnet. Beispiele derartiger DVS-Techniken umfassen die SpeedStepTM-Technologie, die von Intel Corporation erhältlich ist, und die PowerNOW-Technologie, die von Advanced Micro Devices, Inc. erhältlich ist. Herkömmliche Implementierungen verwenden eine DVS an einem Mikroprozessor unter einer direkten Steuerung eines Betriebssystems (OS = Operating System). Bei einer derartigen Implementierung sind in dem OS eines DVS-Systems einer oder mehrere Spannungsplaneralgorithmen enthalten, die verwendet werden, um die Prozessorgeschwindigkeit und -Spannung bei einer Ausführungszeit eines Mikroprozessors dynamisch einzustellen. Die Spannungsplaner steuern die Taktfrequenz (F) und die Versorgungsspannung (V) eines Mikroprozessors durch ein Schreiben einer erwünschten Frequenz (in MHz) zu einem Coprozessorregister. Die Spannungsplaner analysieren den aktuellen und den vergangenen Zustand des Systems, um die zukünftige Arbeitslast des Prozessors vorherzusagen. Zum Beispiel liefern einzelne Anwendungen eine Abschlussfrist und der Spannungsplaner verwendet die vorhergehende Ausführungshistorie der Anwendungen, um die Anzahl von Prozessorzyklen zu bestimmen, die erforderlich sind, und setzt die Taktfrequenz (F) entsprechend.It has been recognized that if a clock frequency (F) and supply voltage (V) are dynamically changed in response to computational load requirements, then the energy consumed per process can be reduced for periods of low computational power while maintaining peak performance, if necessary (ie for periods of high computing power). Design strategies attempting to use such a dynamic change of clock frequency (F) and supply voltage (V) based on computational loads are often referred to as dynamic voltage scaling (DVS). Examples of such DVS techniques include SpeedStep technology available from Intel Corporation and PowerNOW technology available from Advanced Micro Devices, Inc. Conventional implementations use DVS on a microprocessor under direct control of an operating system (OS). In such an implementation, the OS of a DVS system includes one or more voltage scheduling algorithms that are used to dynamically adjust processor speed and voltage at a microprocessor execution time. The voltage schedulers control the clock frequency (F) and supply voltage (V) of a microprocessor by writing a desired frequency (in MHz) to a coprocessor register. The voltage planners analyze the current and past state of the system to predict the processor's future workload. For example, individual applications provide a deadline and the voltage scheduler uses the previous implementation History of the applications to determine the number of processor cycles that are required and sets the clock frequency (F) accordingly.

DVS-Techniken verwenden herkömmlicherweise intervallbasierte Spannungsplaner, die eine Systemausnutzung regelmäßig analysieren, um die Frequenz und die Spannung zu steuern. Falls der Spannungsplaner z. B. bestimmt, dass das vorhergehende Zeitintervall mehr als 50 % aktiv war, kann derselbe die Frequenz und die Spannung für das nächste Zeitintervall erhöhen. Somit versucht das System, durch ein dynamisches Einstellenlassen der Taktfrequenz (F) auf den minimalen Pegel, der durch die aktuellen aktiven Prozesse erforderlich ist, durch das OS die Größe an Leistung zu bewahren, die durch einen Mikroprozessor verbraucht wird. Um die Taktfrequenz (F) auf einen derartigen Pegel einzustellen, kann das OS bewirken, dass F entweder erhöht oder verringert wird. Um F zu erhöhen, erhöht das OS zuerst die Betriebsspannung (V) des Chips auf eine geeignete Größe zu einem Unterstützen der erwünschten F und dann wird F erhöht, und um F auf einen erwünschten Pegel zu verringern, wird F zuerst auf einen derartigen Pegel verringert und dann wird die Betriebsspannung des Chips auf eine Größe verringert, die zu einem Unterstützen der reduzierten F ausreichend ist.DVS techniques use conventionally interval-based voltage planners that regularly analyze system utilization to control the frequency and the voltage. If the voltage planner z. B. determines that the previous time interval is more than 50 % active, it can set the frequency and voltage for the next time interval increase. Thus, the system attempts to dynamically adjust the clock frequency (F) to the minimum level determined by the current Active processes required by the OS are the size of performance to preserve that is consumed by a microprocessor. Around can set the clock frequency (F) to such a level the OS cause F to either increase or decrease. Around Increase F, elevated the OS first, the operating voltage (V) of the chip to a suitable Size to one Support the desired F and then F is raised and by F to a desired To reduce levels, F is first reduced to such a level and then the operating voltage of the chip is reduced to a size that to a support the reduced F is sufficient.

Ein derartiger Ansatz, der das OS verwendet, um die Spannung und die Frequenz eines Mikroprozessors dynamisch zu steuern, ist jedoch oft problematisch/unerwünscht. Erstens ist ein Ändern eines OS eines Systems, um einen derartigen Ansatz zu implementieren, typischerweise sehr zeitraubend und/oder kostspielig. Systemadministratoren wollen allgemein das OS derselben nicht hochrüsten, um die Hardware derselben zu verbessern. Zusätzlich ist der OS-Ansatz nicht vollkommen zuverlässig, da derselbe unvollkommene Informationen darüber aufweist, wie viel Leistung der Chip tatsächlich verbraucht und was die Rechenbedürfnisse desselben sind. Anstelle dessen kann das OS lediglich versuchen, zu schätzen/erraten, was auf der Chipebene benötigt wird. Typischerweise sind Daten, die notwendig sind, damit das OS den Leistungsverbrauch und/oder Rechenbedürfnisse eines Chips intelligent schätzen kann, chipspezifisch, was in einer größeren Schwierigkeit bei einem Implementieren/Hochrüsten eines derartigen OS-Ansatzes resultiert (da die OS-Implementierung auf eine spezifische Chiptechnologie zugeschnitten sein muss, die implementiert ist).One such approach that uses the OS to the voltage and the However, dynamically controlling the frequency of a microprocessor is often problematic / undesirable. First, a change an OS of a system to implement such an approach, typically very time consuming and / or costly. system Administrators generally do not want to upgrade the OS of the same to the hardware of the same to improve. additionally the OS approach is not completely reliable because it is the same imperfect one Information about it shows how much power the chip actually consumes and what the computing needs are the same. Instead, the OS can just try to guess / guess, what's needed at the chip level becomes. Typically, there are data that are necessary for the OS the power consumption and / or computing needs of a smart chip can appreciate chip specific, resulting in a greater difficulty when implementing / upgrading of such an OS approach results (since the OS implementation must be tailored to a specific chip technology, the is implemented).

Die US 5,153,535 bezieht sich auf ein Leistungssystem zur Verwendung bei einem Computer, wobei das Leistungssystem eine Schaltungsanordnung zum automatischen Variieren der Versorgungsspannung, die an das Computersystem ausgegeben wird, basierend auf der Stromhöhe, die dem Computer durch das Leistungssystem zugeführt wird, aufweist. Insbesondere weist das Computersystem eine Variationsfrequenztaktschaltung auf, deren Frequenz sich basierend auf der durch das Leistungssystem erzeugten Versorgungsspannung ändert.The US 5,153,535 US-A-5 011 031 relates to a power system for use with a computer, the power system having circuitry for automatically varying the supply voltage output to the computer system based on the level of current supplied to the computer by the power system. In particular, the computer system includes a variation frequency clock circuit whose frequency changes based on the supply voltage generated by the power system.

Die US 5,585,748 beschreibt eine Spannung/Frequenz-Umwandlungsschaltung mit Temperaturkompensation. Insbesondere wird eine Heizdrahtsteuerschaltung beschrieben, bei der ein Integrationsausgangssignal mit einer Schwellwertspannung verglichen wird, wobei das Vergleichsausgangssignal verzögert wird, um als verzögertes Vergleichssignal mit einer separaten Temperaturabhängigen Referenzspannung verglichen zu werden.The US 5,585,748 describes a voltage / frequency conversion circuit with temperature compensation. In particular, a heater wire control circuit is described in which an integration output signal is compared with a threshold voltage, the comparison output signal being delayed to be compared as a delayed comparison signal with a separate temperature-dependent reference voltage.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System, eine Schaltung, eine Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung und ein Verfahren mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.It the object of the present invention is a system, a circuit, a voltage-to-frequency conversion circuit and a To provide methods with improved characteristics.

Diese Aufgabe wird durch ein System gemäß Anspruch 1, eine Schaltung gemäß Anspruch 7, eine Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung gemäß Anspruch 21 und ein Verfahren gemäß Anspruch 28, Anspruch 34 oder 37 gelöst.These The object is achieved by a system according to claim 1, a circuit according to claim 7, voltage-to-frequency conversion circuitry according to claim 21 and a method according to claim 28, claim 34 or 37 solved.

Gemäß zumindest einem Ausführungsbeispiel weist ein System eine Einrichtung zum Durchführen einer Operation unter Verwendung eines Taktsignals auf. Das System weist ferner eine Einrichtung zum Liefern einer variablen Betriebsspannung zu der Durchführungseinrichtung und eine Einrichtung zum dynamischen Verändern der Frequenz des Taktsignals ansprechend auf beobachtete Änderungen bei der variablen Betriebsspannung auf.At least an embodiment For example, a system accommodates means for performing an operation Using a clock signal on. The system further comprises a device for Supplying a variable operating voltage to the feedthrough device and means for dynamically changing the frequency of the clock signal in response to observed changes at the variable operating voltage.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:preferred embodiments The present invention will be described below with reference to FIG the enclosed drawings closer explained. Show it:

1 einen Abschnitt eines Systems, das eine exemplarische Implementierung eines Ausführungsbeispiels zum dynamischen Verändern eines Taktsignals eines Chips umfasst; 1 a portion of a system that includes an exemplary implementation of an embodiment for dynamically changing a clock signal of a chip;

2A bis 2C beispielhafte Szenarien, die angetroffen werden können, wenn ein Taktsignal eines Chips mit einem verzögerten Taktsignal verglichen wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel eines Spannung-zu- Frequenzwandlers zu einem Verwalten des Taktsignals des Chips; 2A to 2C exemplary scenarios that may be encountered when comparing a clock signal of a chip to a delayed clock signal, according to an embodiment of a voltage to frequency converter for managing the clock signal of the chip;

3 eine exemplarische Implementierung eines Abschnitts des Spannung-zu-Frequenz-Wandlers von 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel; 3 an exemplary implementation of a portion of the voltage-to-frequency converter of 1 according to an embodiment;

4 einen Graphen, der die Empfindlichkeit einer Verzögerung, die durch die beispielhafte Schaltungsanordnung von 3 erzeugt wird, für verschiedene unterschiedliche Verfolgungssignaleinstellungen gemäß einem Ausführungsbeispiel darstellt; 4 a graph showing the sensitivity of a delay caused by the exemplary Circuitry of 3 for various different tracking signal settings according to an embodiment;

5 eine beispielhafte Implementierung eines Verzögerungselements des Spannung-zu-Frequenz-Wandlers von 3 gemäß einem Ausführungsbeispiel; 5 an exemplary implementation of a delay element of the voltage-to-frequency converter of 3 according to an embodiment;

6 ein beispielhaftes Betriebsflussdiagramm für ein Ausführungsbeispiel; 6 an exemplary operational flowchart for an embodiment;

7 ein anderes beispielhaftes Betriebsflussdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel; und 7 another example operational flowchart according to one embodiment; and

8 ein beispielhaftes Betriebsflussdiagramm zu einem Implementieren einer Auf-Chip-Taktverwaltungsschaltungsanordnung, die programmierbar ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel. 8th 5 is an exemplary operational flow diagram for implementing on-chip clock management circuitry that is programmable, according to one embodiment.

Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Abschnitt eines Systems 100 gezeigt, das eine exemplarische Implementierung eines Ausführungsbeispiels einer Schaltungsanordnung zum dynamischen Verändern eines Taktsignals umfasst. Wie es gezeigt ist, liefert eine Leistungsversorgung 101 eine Leistung zu einem Chip 103. Genauer gesagt wird ein Spannungssignal und eine Masse durch die Leistungsversorgung 101 geliefert, die typischerweise durch gewisse parasitäre Gehäuseeffekte 102 zu dem Chip 103 gespeist wird. Derartige parasitäre Gehäu seeffekte 102 sind Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet einer elektronischen Schaltung gut bekannt und werden deshalb hierin nicht detailliert beschrieben. Somit werden das resultierende Spannungssignal V1 und die Masse G1 durch den Chip 103 empfangen. Der Chip 103 weist eine Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung (die hierin eventuell als „Taktoptimierungsschaltungsanordnung" oder „Taktverwaltungsschaltungsanordnung" bezeichnet wird) auf, die wirksam ist, um den Takt CLK des Chips (der als das Taktsignal für die Kernchipschaltungsanordnung 111 verwendet wird) ansprechend auf Änderungen bei der variablen Spannungsversorgung V1 des Chips dynamisch zu verändern, wie es weiter unten beschrieben ist. Der Chip 103 kann ein jeglicher Typ einer integrierten Schaltung sein, ohne Begrenzung einschließlich eines Mikroprozessors. Die Kernchipschaltungsanordnung 111 kann jegliche getaktete Schaltungsanordnungskomponenten des Chips 103 umfassen, wie beispielsweise eine Logik, um Befehle in einem Mikroprozessor auszuführen, Speicherungselemente für Informationen, die der Chip zu einem Durchführen von Operationen verwenden kann, eine arithmetische Verarbeitungslogik, etc.With reference to 1 is a section of a system 100 5, which includes an exemplary implementation of an embodiment of circuitry for dynamically changing a clock signal. As shown, a power supply provides 101 a performance to a chip 103 , More specifically, a voltage signal and a ground through the power supply 101 typically delivered by certain parasitic housing effects 102 to the chip 103 is fed. Such parasitic hous seeffekte 102 Those skilled in the art are well-known to those skilled in the art of electronic circuitry and will not be described in detail herein. Thus, the resultant voltage signal V1 and the ground G1 are transmitted through the chip 103 receive. The chip 103 includes voltage-to-frequency conversion circuitry (which may be referred to herein as "clock optimization circuitry" or "clock management circuitry") that operates to control the clock CLK of the chip (referred to as the clock signal for the core chip circuitry 111 is dynamically changed in response to changes in the variable voltage supply V1 of the chip, as described below. The chip 103 may be any type of integrated circuit, without limitation including a microprocessor. The core chip circuit arrangement 111 may be any clocked circuit components of the chip 103 include, such as logic to execute instructions in a microprocessor, storage elements for information that the chip can use to perform operations, arithmetic processing logic, etc.

Bei diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel von 1 umfasst die Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung 104 eine Spannungsverfolgungssteuerung 105, Spannungsschalter 106, eine programmierbare Verzögerungsleitung 107, eine Verzögerungssteuerung 108, einen Phasenkomparator 109 und eine Taktsteuerung 110, die weiter unten beschrieben sind. Wie es gezeigt ist, gibt bei diesem exemplarischen Ausführungsbeispiel die Taktsteuerung 110 einen Chiptakt CLK zu einer Verwendung durch eine Kernchipschaltungsanordnung 111 aus. Der Takt CLK wird ferner durch die programmierbare Verzögerungsleitung 107 und den Phasenkomparator 109 empfangen. Die programmierbare Verzögerungsleitung 107 erzeugt ein verzögertes Taktsignal, als Verzögert-CLK gezeigt, basierend auf der Spannung V1. Der Phasenkomparator 109 vergleicht den Takt CLK mit Verzögert-CLK, um zu bestimmen, ob die Taktsteuerung 110 angewiesen werden sollte, die Frequenz des Takts CLK zu ändern (z. B. die Frequenz des Takts CLK entweder zu erhöhen oder zu verringern). Genauer gesagt gibt der Phasenkomparator 109 ein Taktsteuersignal aus, das das Ergebnis des Vergleichs der Phase des Takts CLK mit Verzögert-CLK identifiziert. Basierend auf einem derartigen Taktsteuersignal bestimmt die Taktsteuerung 110, ob die Frequenz des Takts CLK geändert werden soll.In this exemplary embodiment of 1 includes the voltage-to-frequency conversion circuitry 104 a voltage tracking controller 105 , Voltage switch 106 , a programmable delay line 107 , a delay control 108 , a phase comparator 109 and a clock control 110 which are described below. As shown, in this exemplary embodiment, timing control is provided 110 a chip clock CLK for use by a core chip circuit arrangement 111 out. The clock CLK is further controlled by the programmable delay line 107 and the phase comparator 109 receive. The programmable delay line 107 generates a delayed clock signal, shown as Delayed CLK, based on voltage V1. The phase comparator 109 compares the clock CLK with delayed CLK to determine if the clock control 110 should be instructed to change the frequency of the clock CLK (eg, either increase or decrease the frequency of the clock CLK). More specifically, the phase comparator gives 109 a clock control signal identifying the result of the comparison of the phase of the clock CLK with delayed CLK. Based on such a clock control signal, the clock controller determines 110 whether the frequency of the clock CLK should be changed.

Somit erzeugt die programmierbare Verzögerungsleitung 107 Verzögert-CLK, das eine Verzögerung relativ zu CLK aufweist, die sich auf eine vorbestimmte Weise mit der Versorgungsspannung V1 des Chips verändert. Wie es in Verbindung mit 3 unten erörtert ist, ist bei bestimmten Ausführungsbeispielen die Verzögerungsleitung „programmierbar", derart, dass die Empfindlichkeit derselben für Änderungen bei der Versorgungsspannung V1 erhöht oder verringert (d. h. programmiert) werden kann, um mit der Schaltungsanordnung in Produktion übereinzustimmen. Bevor eine Schaltungsanordnung tatsächlich hergestellt ist, ist ein Vorhersagen, wie sich eine derartige Schaltungsanordnung mit Bezug auf verschiedene Versorgungsspannungen verhalten wird, schwierig. Wenn die Schaltungsanordnung einmal tatsächlich (z. B. in Silizium) hergestellt ist, ermöglichen bestimmte Ausführungsbeispiele, dass die Verzögerungsleitung 107 programmiert wird, um die Charakteristika der hergestellten Schaltungsanordnung (in Silizium) genau zu berücksichtigen, so dass die Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung 104 die Taktfrequenz CLK des Chips ansprechend auf Änderungen bei der variablen Versorgungsspannung V1 geeignet verändert. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel, wie beispielsweise diesem, das unten in 2A2C beschrieben ist, ist das Verzögert-CLK-Signal konfiguriert, um einen Taktzyklus lang zu sein. Also wird das Taktsignal CLK des Chips zu der Verzögerungsleitungsschaltungsanordnung 107 eingegeben, die Verzögert-CLK ausgibt, das erwartungsgemäß genau einen Taktzyklus später ist. Somit kann das Verzögert-CLK mit einem nächsten Zyklus des Takts CLK des Chips durch den Phasenkomparator 109 verglichen werden, um zu bestimmen, ob die Frequenz von CLK in Anbetracht der Betriebsspannung des Chips ordnungsgemäß ist.Thus, the programmable delay line generates 107 Delayed-CLK having a delay relative to CLK which varies in a predetermined manner with the supply voltage V1 of the chip. As related to 3 below, in certain embodiments, the delay line is "programmable" such that its sensitivity to changes in supply voltage V1 can be increased or decreased (ie, programmed) to match the circuitry in production before a circuit is actually fabricated It is difficult to predict how such circuitry will behave with respect to different supply voltages. Once the circuitry is actually fabricated (eg, in silicon), certain embodiments allow the delay line 107 is programmed to accurately account for the characteristics of the fabricated circuitry (in silicon), such that the voltage-to-frequency conversion circuitry 104 the clock frequency CLK of the chip suitably changed in response to changes in the variable supply voltage V1. In an exemplary embodiment, such as this one, below in FIG 2A - 2C is described, the Delayed CLK signal is configured to be one clock cycle long. Thus, the clock signal CLK of the chip becomes the delay line circuitry 107 entered that Delay-type CLK that is expected to be exactly one clock cycle later. Thus, the delayed CLK may pass through the phase comparator with a next cycle of the clock CLK of the chip 109 are compared to determine if the frequency of CLK is proper given the operating voltage of the chip.

Wie es in 1 gezeigt ist, werden bei diesem Ausführungsbeispiel das empfangene Spannungssignal V1 und das Massesignal G1 beide zu der Kernchipschaltungsanordnung 111 und der Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung 104 gespeist. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel stellt die Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung 104 die Frequenz des Takts CLK, der dadurch erzeugt wird, zumindest teilweise basierend auf dem Wert der Spannung V1 ein. Genauer gesagt ist V1 eine variable Versorgungsspannung (hierin auch als „variable_supply" bezeichnet), die zu dem Chip 103 geliefert wird, und die Leistungsversorgung 112 liefert ein festes Spannungssignal, V_fixed, zu dem Chip 103 auf die Weise, die in 1 gezeigt ist. Wie es gezeigt ist, werden sowohl die variable Spannungsversorgung V1 als auch die feste Spannungsversorgung V_fixed zu der Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung 104 geliefert und, wie es weiter bei 5 unten erörtert ist, derartige V1 und V_fixed-Signale werden durch Verzögerungselemente in der programmierbaren Verzögerungsleitung 107 zu einem Verwalten des Taktsignals CLK des Chips verwendet.As it is in 1 is shown, in this embodiment, the received voltage signal V1 and the ground signal G1 both become the core chip circuit arrangement 111 and the voltage-to-frequency conversion circuitry 104 fed. In such an embodiment, the voltage-to-frequency conversion circuitry provides 104 the frequency of the clock CLK generated thereby is at least partially based on the value of the voltage V1. More specifically, V1 is a variable supply voltage (also referred to herein as "variable_supply") associated with the chip 103 is delivered, and the power supply 112 supplies a fixed voltage signal, V_fixed, to the chip 103 in the way that in 1 is shown. As shown, both the variable voltage supply V1 and the fixed voltage supply V_fixed become the voltage-to-frequency conversion circuitry 104 delivered and how to continue with 5 below, such V1 and V_fixed signals are represented by delay elements in the programmable delay line 107 used to manage the clock signal CLK of the chip.

Die Spannungsschalter 106 sind Schalter, die über ein Programmieren (z. B. über die Spannungsverfolgungssteuerung 105) gesteuert sind, um die Empfindlichkeit der programmierbaren Verzögerungsleitungsschaltungsanordnung 107 auf Abweichungen bei der Versorgungsspannung V1 des Chips einzustellen. Derartige Spannungsschaltungen 106 sind tatsächlich ein analoger Multiplexer („MUX"). In Betrieb senden die Spannungsschalter 106 zu der programmierbaren Verzögerungsleitung 107 entweder eine feste Spannung V_fixed (derart, das die Verzögerung des erzeugten Verzögert-CLK für Änderungen bei der variablen Spannungsversor gung V1 des Chips unempfindlich ist) oder die variable Spannung V1 des Chips. Falls somit die variable Versorgungsspannung V1 des Chips zu der programmierbaren Verzögerungsleitung 107 gesendet wird (z. B. zu einem Transfergatter eines Verzögerungselements der Verzögerungsleitungsschaltungsanordnung 107 gesendet wird, wie es unten in Verbindung mit 5 beschrieben ist), erhöht oder verringert sich, wenn sich diese Versorgungsspannung V1 verändert, die Verzögerung des erzeugten Verzögert-CLK. Falls somit ein Spannungsabfall angetroffen wird, dann wird das erzeugte Verzögert-CLK etwas länger dauern, anstatt genau einen Taktzyklus hinter dem CLK-Signal zu sein. In diesem Fall wird der Phasenkomparator 109 erfassen, dass das Verzögert-CLK länger als einen Taktzyklus des CLK dauerte und wird ein Signal zu der Taktsteuerung 110 senden, um die Frequenz von CLK zu reduzieren.The voltage switches 106 are switches that are programmed (eg via voltage tracking control) 105 ) to increase the sensitivity of the programmable delay line circuitry 107 to adjust for variations in the supply voltage V1 of the chip. Such voltage circuits 106 are actually an analog multiplexer ("MUX"). In operation, the voltage switches send 106 to the programmable delay line 107 either a fixed voltage V_fixed (such that the delay of the generated delayed CLK is insensitive to changes in the variable voltage supply V1 of the chip) or the variable voltage V1 of the chip. Thus, if the variable supply voltage V1 of the chip to the programmable delay line 107 is sent (e.g., to a transfer gate of a delay element of the delay line circuitry 107 is sent as below in connection with 5 is described) increases or decreases, when this supply voltage V1 changes, the delay of the generated delayed CLK. Thus, if a voltage drop is encountered, then the generated delayed CLK will take a little longer than exactly one clock cycle after the CLK signal. In this case, the phase comparator 109 detect that the deferred CLK lasted longer than one clock cycle of the CLK and become a signal to the clock control 110 send to reduce the frequency of CLK.

Der oben beschriebene Vergleich von CLK mit dem Verzögert-CLK durch den Phasenkomparator 109 und das Ändern der Frequenz von CLK durch die Taktsteuerung 110 tritt vorzugsweise sehr schnell auf (z. B. in näherungsweise 300 Pikosekunden). Die Größe, um die die Versorgungsspannung des Chips während dieser Zeit (z. B. in 300 Pikosekunden) driften kann, ist sehr, sehr klein. Somit lässt die Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung 104 nicht zu, dass der Chip eine Bedingung antrifft, bei der derselbe auf Grund dessen ausfällt, dass die Versorgungsspannung schneller abfällt als die Taktfrequenz, die durch eine derartige Versorgungsspannung unterstützt wird, reduziert wird. Anstelle dessen erkennt die Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung 104 sehr schnell Änderungen bei der Versorgungsspannung V1 des Chips, um zu ermöglichen, dass die Frequenz des Takts CLK des Chips entsprechend eingestellt wird. Deshalb kann ein sehr kleines Schutzband für den Chip 103 implementiert sein.The above-described comparison of CLK with the delayed CLK by the phase comparator 109 and changing the frequency of CLK by the clock control 110 preferably occurs very rapidly (eg, in approximately 300 picoseconds). The amount by which the supply voltage of the chip can drift during this time (eg, in 300 picoseconds) is very, very small. Thus, the voltage-to-frequency conversion circuitry is eliminated 104 not that the chip encounters a condition in which it fails due to the supply voltage dropping faster than the clock frequency supported by such supply voltage is reduced. Instead, the voltage-to-frequency conversion circuitry recognizes 104 changes in the supply voltage V1 of the chip very quickly to allow the frequency of the clock CLK of the chip to be adjusted accordingly. That's why a very small protective tape for the chip 103 be implemented.

Mit anderen Worten bewegt sich die Versorgungsspannung V1 des Chips sehr langsam, verglichen mit der Geschwindigkeit, mit der die Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung 104 Veränderungen bei der Versorgungsspannung V1 erfasst und auf dieselben anspricht (z. B. durch ein entsprechendes Einstellen der Frequenz von CLK). Somit ermöglicht die Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung 104, dass ein sicherer Betriebsbereich für den Chip 103 beibehalten wird, durch ein schnelles Einstellen der Frequenz von CLK ansprechend auf Änderungen bei der Versorgungsspannung V1 des Chips, um den Takt CLK bei einer Frequenz zu halten, die durch die Versorgungsspannung V1 des Chips unterstützt wird.In other words, the supply voltage V1 of the chip moves very slowly compared to the speed at which the voltage-to-frequency conversion circuitry 104 Detects and responds to changes in the supply voltage V1 (eg by adjusting the frequency of CLK accordingly). Thus, the voltage-to-frequency conversion circuitry allows 104 that a safe operating range for the chip 103 is maintained by rapidly adjusting the frequency of CLK in response to changes in the supply voltage V1 of the chip to maintain the clock CLK at a frequency supported by the supply voltage V1 of the chip.

Folglich ist die Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung 104 wirksam, um die Frequenz des Takts CLK basierend auf der variablen Versorgungsspannung V1 dynamisch einzustellen. Änderungen bei der Versorgungsspannung V1 können während des Betriebs des Chips als ein Ergebnis einer sich verändernden Last (eines parasitären Abfalls) oder beispielsweise aus einem Chip oder einer Systemsteuerung angetroffen werden. Wenn sich z. B. die Spannung V1 verringert, verringert sich die Frequenz von CLK, das durch die Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung 104 ausgegeben wird (so dass die Taktfrequenz durch die verringerte Versorgungsspannung unterstützt wird), und wenn sich die Spannung V1 erhöht, erhöht sich die Frequenz von CLK, das durch die Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung 104 ausgegeben wird (derart, dass die Taktfrequenz die erhöhte Versorgungsspannung ausnutzt).Consequently, the voltage-to-frequency conversion circuitry is 104 effective to dynamically adjust the frequency of the clock CLK based on the variable supply voltage V1. Changes in the supply voltage V1 may be encountered during operation of the chip as a result of a changing load (a parasitic drop) or, for example, a chip or a system controller. If z. For example, as the voltage V1 decreases, the frequency of CLK that is reduced by the voltage-to-frequency conversion circuitry decreases 104 is output (so that the clock frequency is assisted by the reduced supply voltage), and as the voltage V1 increases, the frequency of CLK increased by the Voltage-to-frequency conversion circuitry 104 is output (such that the clock frequency uses the increased supply voltage).

Folglich ermöglicht die Auf-Chip-Schaltungsanordnung 104 dieses exemplarischen Ausführungsbeispiels, dass der Chip 103 den Leistungsverbrauch desselben selbst regelt. Es sei daran erinnert, dass der Leistungsverbrauch des Chips 103 unter Verwendung der Gleichung P = C·V2·F berechnet werden kann, wobei P einen Leistungsverbrauch darstellt, C eine Schaltkapazität darstellt, V eine Betriebsspannung darstellt (z. B. die Spannung V1) und F die Taktfrequenz des Chips 103 darstellt (z. B. die Frequenz von CLK). Somit kann der Chip dadurch, dass die Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung 104 die Taktfrequenz des Chips 103 (d. h. die Frequenz von CLK) ansprechend auf Änderungen bei der variablen Versorgungsspannung V1 dynamisch einstellt, den Leistungsverbrauch desselben selbst regeln.Consequently, the on-chip circuitry allows 104 this exemplary embodiment that the chip 103 regulates the power consumption of the same. It should be remembered that the power consumption of the chip 103 can be calculated using the equation P = C * V 2 * F, where P represents power consumption, C represents a switching capacity, V represents an operating voltage (e.g., voltage V1), and F is the clock frequency of the chip 103 represents (eg the frequency of CLK). Thus, the chip may be replaced by the voltage-to-frequency conversion circuitry 104 the clock frequency of the chip 103 (ie, dynamically adjusts the frequency of CLK) in response to changes in the variable supply voltage V1, self-regulate the power consumption thereof.

Bei einem Betrieb des exemplarischen Ausführungsbeispiels von 1 wird der Systemtakt (oder „Chiptakt") CLK, der durch die Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung 104 (und insbesondere durch die Taktsteuerung 110) ausgegeben wird, zu der Kernchipschaltungsanordnung 111 eingegeben und für die Taktoperationen verwendet, die durch dieselbe durchgeführt werden. Zusätzlich wird der Takt CLK zu der Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung 104 eingegeben. Genauer gesagt wird der Takt CLK zu der programmierbaren Verzögerungsleitung 107 und zu dem Phasenkomparator 109 eingegeben. Wie es weiter unten in Verbindung mit 35 beschrieben ist, kann bei bestimmten Ausführungsbeispielen die programmierbare Verzögerungsleitung 107 umgehbare Verzögerungselemente umfassen und die Verzögerung kann programmiert sein, um die Sollperiode des CLK bei der Sollspannung V1 zu sein. Die Sollspannung und die Taktfrequenz können z. B. aus Chipspezifikationen erhalten werden.In an operation of the exemplary embodiment of FIG 1 becomes the system clock (or "chip clock") CLK generated by the voltage-to-frequency conversion circuitry 104 (and in particular by the clock control 110 ) is output to the core chip circuit arrangement 111 entered and used for the clock operations performed by the same. In addition, the clock CLK becomes the voltage-to-frequency conversion circuit 104 entered. More specifically, the clock CLK becomes the programmable delay line 107 and to the phase comparator 109 entered. As related to below 3 - 5 For example, in certain embodiments, the programmable delay line 107 include delayable delay elements and the delay may be programmed to be the target period of the CLK at the target voltage V1. The nominal voltage and the clock frequency can, for. B. are obtained from chip specifications.

Falls die Spannung V1 im Soll liegt und die Taktperiode für den Takt CLK im Soll liegt, wird der verzögerte Takt, der durch die Verzögerungsleitung 107 ausgegeben wird und als „Verzögert-CLK" in 1 gezeigt ist, eine ansteigende Flanke aufweisen, die mit dieser des Systemtakts CLK des nächsten Taktzyklus übereinstimmt. Der Phasenkomparator 109 würde daher eine Übereinstimmung zwischen dem Verzögert-CLK und dem nächsten Taktzyklus des Takts CLK erfassen und die Systemtaktsteuerung 110 würde angewiesen werden (durch das Taktsteuersignal, das durch den Phasenkomparator 109 ausgegeben wird) nichts zu tun (d. h. die Frequenz des Takts CLK nicht zu ändern). Falls die variable Versorgungsspannung V1 höher als das Soll ist, wird der verzögerte Takt, Verzögert-CLK, bei dem Phasenkomparator 109 vor dem nächsten Zyklus des Systemtakts CLK ankommen und der Taktsteuerung 110 wird signalisiert werden (durch das Taktsteuersignal, das durch den Phasenkomparator 109 ausgegeben wird), die Frequenz des Takts CLK zu erhöhen. Falls die Spannung V1 niedriger als das Soll ist; wird der verzögerte Takt, Verzögert-CLK, bei dem Phasenkomparator 109 nach dem nächsten Zyklus des Systemtakts CLK ankommen und der Taktsteuerung 110 wird signalisiert werden (durch das Taktsteuersignal, das durch den Phasenkomparator 109 ausgegeben wird), die Frequenz des Takts CLK zu verringern. Beispielhafte Verzögerungselemente, die programmiert sein können, um das Verzögert-CLK ansprechend auf die beobachtete Betriebsspannung V1 auf diese Weise zu verändern, sind weiter unten in Verbindung mit 35 beschrieben.If the voltage V1 is in the setpoint and the clock period for the clock CLK is in the setpoint, the delayed clock passing through the delay line 107 is output and called "Delayed CLK" in 1 is shown to have a rising edge that matches that of the system clock CLK of the next clock cycle. The phase comparator 109 would therefore detect a match between the Delayed CLK and the next clock cycle of the clock CLK and the system clock control 110 would be instructed (by the clock control signal provided by the phase comparator 109 nothing is done (ie not to change the frequency of the clock CLK). If the variable supply voltage V1 is higher than the target, the delayed clock, delayed CLK, becomes the phase comparator 109 arrive before the next cycle of the system clock CLK and the clock control 110 will be signaled (by the clock control signal generated by the phase comparator 109 is output) to increase the frequency of the clock CLK. If the voltage V1 is lower than the target; the delayed clock, delayed CLK, is at the phase comparator 109 arrive after the next cycle of the system clock CLK and the clock control 110 will be signaled (by the clock control signal generated by the phase comparator 109 is output) to decrease the frequency of the clock CLK. Exemplary delay elements that may be programmed to alter the Delayed CLK in response to the observed operating voltage V1 are described below 3 - 5 described.

Die Spannungsschalter 106 ermöglichen, dass die programmierbare Verzögerungsleitung 107 unterschiedliche Antworten auf eine Spannungsveränderung aufweist. Durch ein wirksames Einmultiplexen einer festen Versorgung, V_fixed, zu einigen Verzögerungselementen der programmierbaren Verzögerungsleitung 107, wie es ferner bei 3 und 5 unten beschrieben ist, wird die Verzögerungsleitung 107 weniger auf eine Spannungsveränderung ansprechen. Unter Verwendung derartiger Spannungsschalter 106 kann die Größe eines Ansprechens der Verzögerungsleitung 107 auf eine Veränderung der Spannung V1 z. B. gesetzt werden, um mit der des kritischen Wegs auf dem Halbleiterstück (die) des Chips 103 übereinzustimmen.The voltage switches 106 allow the programmable delay line 107 has different responses to a voltage change. By effectively multiplexing a fixed supply, V_fixed, to some delay elements of the programmable delay line 107 , as it further in 3 and 5 below, the delay line becomes 107 less responsive to a voltage change. Using such voltage switch 106 can the size of a response of the delay line 107 to a change in the voltage V1 z. B. can be set to that of the critical path on the semiconductor chip (s) of the chip 103 match.

2A2C zeigen beispielhafte Szenarios, die durch den Phasenkomparator 109 bei einem Vergleichen des Takts CLK mit Verzögert-CLK angetroffen werden können. 2A zeigt z. B. ein Beispiel, bei dem eine Phase, Verzögerung 1, von Verzögert-CLK mit der Phase Takt 2 des Takts CLK übereinstimmt. Die Phase „Takt 1" des Takts CLK ist z. B. ein erster Taktzyklus, der durch die Taktsteuerung 110 ausgege ben wird. Ein derartiger „Takt 1" wird durch die programmierbare Verzögerungsleitung 107 empfangen, die die Phase Verzögerung 1 von Verzögert-CLK ausgibt. Die Taktsteuerung 110 gibt dann einen zweiten Taktzyklus „Takt 2" des Takts CLK aus. Der Phasenkomparator 109 empfängt CLK und Verzögert-CLK und vergleicht die Phase Verzögerung 1 von Verzögert-CLK mit der Phase Takt 2 von CLK. Bei dem Beispiel von 2A gibt das Taktsteuersignal, das durch den Phasenkomparator 109 ausgegeben wird, an, dass Verzögert-CLK und CLK übereinstimmen, und somit bestimmt die Taktsteuerung 110, dass der Systemtakt CLK bei der richtigen Geschwindigkeit ist, und ändert die Frequenz desselben nicht. Das heißt angesichts der Versorgungsspannung V1 zu der Kernschaltungsanordnung 111 des Chips wird bestimmt, dass der Takt CLK des Chips bei der richtigen (oder „optimalen") Frequenz wirksam ist. 2A - 2C show exemplary scenarios by the phase comparator 109 can be encountered in a comparison of the clock CLK with delayed CLK. 2A shows z. For example, an example in which a phase, Delay 1, of Delayed CLK coincides with Phase 2 of clock CLK. The phase "clock 1" of the clock CLK is, for example, a first clock cycle that is triggered by the clock control 110 is output. Such a "clock 1" is through the programmable delay line 107 received, which outputs the phase delay 1 of Delayed-CLK. The clock control 110 Then outputs a second clock cycle "Clock 2" of the clock CLK The phase comparator 109 receives CLK and Delayed-CLK and compares the Phase Delay 1 phase of Delayed-CLK to Phase 2 of CLK. In the example of 2A gives the clock control signal that passes through the phase comparator 109 is output, that Delay CLK and CLK match, and thus determines the timing control 110 in that the system clock CLK is at the correct speed and does not change its frequency. That is, given the supply voltage V1 to the core circuit arrangement 111 of the chip determines that the clock CLK of the chip is effective at the correct (or "optimal") frequency.

2B zeigt ein Beispiel, bei dem eine Phase, Verzögerung 1, von Verzögert-CLK nach der Phase Takt 2 des Takts CLK auftritt. Der Taktzyklus „Takt 1" von CLK wird z. B. durch die Taktsteuerung 110 zuerst ausgegeben. Ein derartiger „Takt 1" wird durch die programmierbare Verzögerungsleitung 107 empfangen, die die Phase Verzögerung 1 von Verzögert-CLK ausgibt. Die Taktsteuerung 110 gibt dann einen zweiten Taktzyklus „Takt 2" von CLK aus. Der Phasenkomparator 109 empfängt CLK und Verzögert-CLK und vergleicht die Phase Verzögerung 1 von Verzögert-CLK mit der Phase des zweiten Taktzyklus „Takt 2" von CLK. Bei dem Beispiel von 2B gibt das Taktsteuersignal, das durch den Phasenkomparator 109 ausgegeben wird, an, dass die Phase von Verzögert-CLK hinter der Phase von CLK ist (d. h. die Phase Verzögerung 1 von Verzögert-CLK tritt nach der Phase Takt 2 von CLK auf), und somit bestimmt die Taktsteuerung 110, dass der Systemtakt CLK zu schnell ist, und kann deshalb die Frequenz desselben reduzieren. 2 B shows an example in which a phase, delay 1, of delayed CLK occurs after the phase clock 2 of the clock CLK. The clock cycle "Clock 1" of CLK becomes eg by the clock control 110 first issued. Such a "clock 1" is through the programmable delay line 107 received, which outputs the phase delay 1 of Delayed-CLK. The clock control 110 then outputs a second clock cycle "Clock 2" from CLK 109 receives CLK and Delayed-CLK and compares Delay 1 CLK phase delay 1 to the phase of CLK second clock cycle "Clock 2." In the example of FIG 2 B gives the clock control signal that passes through the phase comparator 109 is indicated that the phase of Delayed-CLK is behind the phase of CLK (ie, Delay-CLK Delay 1 phase occurs after CLK Phase 2), and thus timing control determines 110 in that the system clock CLK is too fast, and therefore can reduce its frequency.

2C zeigt ein Beispiel, bei dem eine Phase, Verzögerung 1, von Verzögert-CLK vor der Phase eines zweiten Taktzyklus „Takt 2" von CLK auftritt. Ein erster Taktzyklus „Takt 1" von CLK wird z. B. durch die Taktsteuerung 110 zuerst ausgegeben. Ein derartiger „Takt 1" wird durch die programmierbare Verzögerungsleitung 107 empfangen, die die Phase Verzögerung 1 von Verzögert-CLK ausgibt. Die Taktsteuerung 110 gibt dann einen zweiten Taktzyklus „Takt 2" von CLK aus. Der Phasenkomparator 109 empfängt CLK und Verzögert-CLK und vergleicht die Phase Verzögerung 1 von Verzögert-CLK mit der Phase des zweiten Taktzyklus „Takt 2" von CLK. Bei dem Beispiel von 2C gibt das Taktsteuersignal, das durch den Phasenkomparator 109 ausgegeben wird, an, dass die Phase von Verzögert-CLK vor der Phase von CLK ist (d. h. die Phase Verzögerung 1 von Verzögert-CLK tritt vor der Phase Takt 2 von CLK auf), und somit bestimmt die Taktsteuerung 110, dass der Systemtakt CLK zu langsam ist, und kann deshalb die Frequenz desselben erhöhen. 2C shows an example in which one phase, delay 1, of delayed CLK occurs before the phase of a second clock cycle "clock 2" of CLK A first clock cycle "clock 1" of CLK is e.g. B. by the clock control 110 first issued. Such a "clock 1" is through the programmable delay line 107 received, which outputs the phase delay 1 of Delayed-CLK. The clock control 110 then outputs a second clock cycle "Clock 2" from CLK 109 receives CLK and Delayed-CLK and compares Delay 1 CLK phase delay 1 to the phase of CLK second clock cycle "Clock 2." In the example of FIG 2C gives the clock control signal that passes through the phase comparator 109 is output, the phase of Delayed-CLK is prior to the phase of CLK (ie, Delay-CLK Delay 1 phase occurs prior to CLK Phase 2), and thus clock control determines 110 in that the system clock CLK is too slow, and therefore can increase its frequency.

Angesichts des Obigen kann der Phasenkomparator 109 implementiert sein, um die folgenden Bedingungen zu bestimmen: 1) falls die ansteigende Flanke von CLK später als die ansteigende Flanke von Verzögert-CLK plus ein Delta ist; 2) falls die ansteigende Flanke von Verzögert-CLK später als die ansteigende Flanke von CLK plus ein Delta ist; und 3) falls keine der ersten zwei Bedingungen wahr ist (d. h. die ansteigenden Flanken von Verzögert-CLK und CLK stimmen innerhalb der spezifizierten Deltas überein). Falls die erste Bedingung erfüllt ist, gibt der Phasenkomparator 109 ein Signal aus, um zu bewirken, dass die Taktsteuerschaltungsanordnung 110 CLK beschleunigt. Falls die zweite Bedingung erfüllt ist, gibt der Phasenkomparator 109 ein Signal aus, um zu bewirken, dass die Taktsteuerschaltungsanordnung 110 CLK verlangsamt. Und falls die dritte Bedingung erfasst wird (d. h. keine der ersten zwei Bedingungen ist wahr), bewirkt der Phasenkomparator 109 nicht, dass die Taktsteuerschaltungsanordnung 110 CLK überhaupt ändert.Given the above, the phase comparator 109 implemented to determine the following conditions: 1) if the rising edge of CLK is later than the rising edge of Delayed CLK plus a delta; 2) if the rising edge of Delayed CLK is later than the rising edge of CLK plus a delta; and 3) if none of the first two conditions is true (ie the rising edges of Delayed CLK and CLK match within the specified delta). If the first condition is met, the phase comparator gives 109 a signal to cause the clock control circuitry 110 CLK accelerates. If the second condition is satisfied, the phase comparator outputs 109 a signal to cause the clock control circuitry 110 CLK slows down. And if the third condition is detected (ie, none of the first two conditions is true), the phase comparator operates 109 not that the clock control circuitry 110 CLK ever changes.

Als eine beispielhafte Implementierung des Phasenkomparators 109 kann derselbe eine Setzen-Rücksetzen- („S-R"-) Latch-Schaltungsanordnung umfassen, die zu einem Bestimmen verwendet wird, ob die erste Bedingung, die oben identifiziert ist, wahr ist (d. h. falls die ansteigende Flanke von CLK später als die ansteigende Flanke von Verzögert-CLK plus ein Delta ist). Auf eine ähnliche Weise kann der Phasenkomparator 109 eine S-R-Latch-Schaltungsanordnung umfassen, die zu einem Bestimmen verwendet wird, ob die zweite Bedingung, die oben identifiziert ist, wahr ist (d. h. falls die ansteigende Flanke von Verzögert-CLK später als die ansteigende Flanke von CLK plus ein Delta ist). Und der Phasenkomparator 109 kann ein Kombinationsgatter zu einem Erfassen der dritten Bedingung, die oben identifiziert ist, umfassen (d. h. die ansteigenden Flanken von Verzögert-CLK und CLK stimmen innerhalb der spezifizierten Deltas überein). Natürlich kann eine jegliche andere Schaltungsanordnung, die jetzt bekannt ist oder später entwickelt wird, zu einem Durchführen der oben beschriebenen Funktion des Phasenkomparators 109 bei einem Implementieren des Phasenkomparators 109 bei alternativen Ausführungsbeispielen verwendet werden.As an exemplary implementation of the phase comparator 109 For example, it may include set-reset ("SR") latch circuitry used to determine whether the first condition identified above is true (ie, if the rising edge of CLK is later than the rising edge of Delayed CLK plus a delta.) In a similar manner, the phase comparator 109 SR latch circuitry used to determine whether the second condition identified above is true (ie, if the rising edge of Delayed CLK is later than the rising edge of CLK plus a delta). And the phase comparator 109 For example, a combination gate may comprise detecting the third condition identified above (ie, the rising edges of Delayed CLK and CLK coincide within the specified delta). Of course, any other circuitry now known or later developed may perform the above-described function of the phase comparator 109 in implementing the phase comparator 109 be used in alternative embodiments.

3 zeigt eine beispielhafte Implementierung eines Abschnitts des Spannung-zu-Frequenz-Wandlers 104 von 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei dieser exemplarischen Implementierung sind eine Mehrzahl von Verzögerungselementen angeordnet, um die programmierbare Verzögerungsleitung 107 von 1 zu bilden. Insbesondere sind in 3 Verzögerungselemente 301A-D , 302A-D , 303A-D und 305A-D gezeigt. Bei dem Beispiel von 3 sind ferner Multiplexer (MUX) 304 und 306 enthalten, die durch die Verzögerungssteuerschaltungsanordnung 108 über ein Grobe-Verzögerungssteuerung-Signal bzw. ein Feine-Verzögerungssteuerung-Signal gesteuert sind. Diese beispielhafte Implementierung weist einen ersten Teil 307 (hierin als eine Grobe-Verzögerung-Stufe bezeichnet), die eine grobe Steuerung über dem verzögerten Taktsignal bereitstellt, das erzeugt werden soll, und einen zweiten Teil 308 (hierin als eine Feine-Verzögerung-Stufe bezeichnet) auf, die eine feine Steuerung über dem verzögerten Taktsignal bereitstellt, das erzeugt werden soll. Die Verzögerungselemente 301A-D , 302A-D und 303A-D bilden zusammen mit dem MUX 304 die Grobe-Verzögerung-Stufe 307 und die Verzögerungselemente 305A-D und der MUX 306 bilden die Feine-Verzögerung-Stufe 308 bei diesem Beispiel von 3. 3 shows an exemplary implementation of a portion of the voltage-to-frequency converter 104 from 1 according to an embodiment. In this exemplary implementation, a plurality of delay elements are arranged around the programmable delay line 107 from 1 to build. In particular, in 3 delay elements 301 AD . 302 AD . 303 AD and 305 AD shown. In the example of 3 are also multiplexers (MUX) 304 and 306 contained by the delay control circuitry 108 are controlled by a coarse delay control signal and a fine delay control signal, respectively. This exemplary implementation has a first part 307 (referred to herein as a coarse delay stage) providing coarse control over the delayed clock signal to be generated and a second portion 308 (referred to herein as a fine delay stage) which provides fine control over the delayed clock signal to be generated. The delay elements 301 AD . 302 AD and 303 AD form together with the mux 304 the coarse delay level 307 and the delay elements 305 AD and the mux 306 educate the Fine delay stage 308 in this example of 3 ,

Wie es ferner in 3 gezeigt ist, gibt die Spannungsverfolgungssteuerung 105 ein 8-Bit-Verfolgungssignal track[7:0] bei diesem Beispiel aus, wobei jedes Bit zu einem oder mehreren der Verzögerungselemente eingegeben wird. Genauer gesagt wird track[7] (d. h. das höchstwertige Bit des Verfolgungssignals) zu den Verzögerungselementen 301A , 302A und 303A der Grobe-Verzögerung-Stufe 307 eingegeben; track[6] wird zu den Verzögerungselementen 301B , 302B und 303B der Grobe-Verzögerung-Stufe 307 eingegeben, track[5] wird zu den Verzögerungselementen 301, 302 und 303 der Grobe-Verzögerung-Stufe 307 eingegeben; und track[4] wird zu den Verzögerungselementen 301D , 302D und 303D der Grobe-Verzögerung-Stufe 307 eingegeben. Track[3] wird zu dem Verzögerungselement 305A der Feine-Verzögerung-Stufe 307 eingegeben; track[2] wird zu dem Verzögerungselement 305B der Feine-Verzögerung-Stufe 308 eingegeben; track[1] wird zu dem Verzögerungselement 305 der Feine-Verzögerung-Stufe 308 eingegeben; und track[0] (d. h. das niederstwertige Bit des Verfolgungssignals) wird zu dem Verzögerungselement 305D der Feine-Verzögerung-Stufe 308 eingegeben.As it is further in 3 shows the voltage tracking control 105 an 8-bit tracking signal track [7: 0] in this example, with each bit being input to one or more of the delay elements. More specifically, track [7] (ie the most significant bit of the tracking signal) becomes the delay elements 301 A . 302 A and 303 A the coarse delay level 307 entered; track [6] becomes the delay element 301 B . 302 B and 303 B the coarse delay level 307 entered, track [5] becomes the delay elements 301 . 302 and 303 the coarse delay level 307 entered; and track [4] becomes the delay elements 301 D . 302 D and 303 D the coarse delay level 307 entered. Track [3] becomes the delay element 305 A the fine-delay level 307 entered; track [2] becomes the delay element 305 B the fine-delay level 308 entered; track [1] becomes the delay element 305 the fine-delay level 308 entered; and track [0] (ie, the least significant bit of the tracking signal) becomes the delay element 305 D the fine-delay level 308 entered.

Wie es weiter bei 5 unten beschrieben ist, verändert sich, falls das Verfolgungssignal für ein Verzögerungselement hoch gesetzt ist (zu einer logischen 1), wobei so das Verzögerungselement in einen Verfolgungsmodus versetzt wird, die Größe der Verzögerung eines Signals, das durch das Verzögerungselement ausgegeben wird, ansprechend auf die variable Spannung V1 des Chips. Falls jedoch das Verfolgungssignal für ein Verzögerungselement niedrig gesetzt ist (zu einer logischen 0), verändert sich die Größe der Verzögerung eines Signals, das durch das Verzögerungselement ausgegeben wird, ansprechend auf die variable Spannung V1 des Chips nicht. Folglich kann die Spannungsverfolgungssteuerung 105 einen geeigneten Wert für jedes Bit des Verfolgungssignals ausgeben, um Bestimmte der Verzögerungselemente selektiv in einen Verfolgungsmodus zu versetzen, um einen erwünschten Pegel einer Empfindlichkeit des Verzögert-CLK-Signals der variablen Spannungsversorgung V1 des Chips zu erreichen.How to continue with 5 is described below, if the tracking signal for a delay element is set high (to a logical 1), thus putting the delay element in a tracking mode, the amount of delay of a signal output by the delay element changes in response to the delay element variable voltage V1 of the chip. However, if the tracking signal for a delay element is set low (to a logical 0), the magnitude of the delay of a signal output by the delay element does not change in response to the variable voltage V1 of the chip. Consequently, the voltage tracking control can 105 output an appropriate value for each bit of the tracking signal to selectively set certain of the delay elements in a tracking mode to achieve a desired level of sensitivity of the delayed CLK signal of the variable voltage supply V1 of the chip.

Wie es bei der exemplarischen Implementierung von 3 gezeigt ist, wird das Taktsignal, CLK, des Chips zu einem ersten Verzögerungselement 301A eingegeben, das eine gewisse Größe einer Verzögerung (d. h. Gatterverzögerung) zu dem CLK-Signal bei dem resultierenden Ausgangssignal desselben beiträgt. Das heißt das erste Verzögerungselement 301A erzeugt ein Ausgangssignal, das eine gewisse Größe einer Verzögerung relativ zu dem CLK-Signal aufweist. Das Ausgangssignal des ersten Verzögerungselements 301A wird zu einem zweiten Verzögerungselement 301B eingegeben, das ein Ausgangssignal erzeugt, das relativ zu dem CLK-Signal weiter verzögert ist. Das Ausgangssignal des zweiten Verzögerungselements 301B wird zu dem dritten Verzögerungselement 301 eingegeben, das ein Ausgangssignal erzeugt, das relativ zu dem CLK-Signal weiter verzögert ist, und das Ausgangssignal des dritten Verzögerungselements 301 wird zu dem vierten Verzögerungselement 301D eingegeben, das ein Ausgangssignal erzeugt, das relativ zu dem CLK-Signal weiter verzögert ist. Das Ausgangssignal von dem vierten Verzögerungselement 301D wird als ein erstes Eingangssignal „A" zu dem MUX 304 eingegeben und dasselbe wird ferner zu dem Verzögerungselement 302A eingegeben. Folglich wird das CLK-Signal zu einer ersten Reihe von Verzögerungselementen, Elemente 301A 301D , eingegeben, die ein erstes Ausgangssignal erzeugen, das eine erste Verzögerung relativ zu dem CLK-Signal aufweist.As with the exemplary implementation of 3 is shown, the clock signal, CLK, of the chip becomes a first delay element 301 A which contributes some amount of delay (ie gate delay) to the CLK signal in the resulting output thereof. That is, the first delay element 301 A generates an output signal having some amount of delay relative to the CLK signal. The output signal of the first delay element 301 A becomes a second delay element 301 B which produces an output signal which is further delayed relative to the CLK signal. The output signal of the second delay element 301 B becomes the third delay element 301 which produces an output which is further delayed relative to the CLK signal and the output of the third delay element 301 becomes the fourth delay element 301 D which produces an output signal which is further delayed relative to the CLK signal. The output signal from the fourth delay element 301 D is input to the MUX as a first input signal "A" 304 and the same becomes the delay element 302 A entered. As a result, the CLK signal becomes a first series of delay elements, elements 301 A - 301 D , which generate a first output signal having a first delay relative to the CLK signal.

Das Ausgangssignal von dem Verzögerungselement 301D wird zu einer zweiten Reihe von Verzögerungselementen 302A 302D eingegeben, die ein zweites Ausgangssignal (von dem Verzögerungselement 302D ) erzeugen, das eine größere Verzögerung relativ zu dem CLK-Signal als das Ausgangssignal von dem Verzögerungselement 301D aufweist. Das Ausgangssignal, das durch das Verzögerungselement 302D erzeugt wird, wird als ein zweites Eingangssignal „B" zu dem MUX 304 eingegeben und dasselbe wird ferner zu dem Verzögerungselement 303A eingegeben.The output signal from the delay element 301 D becomes a second series of delay elements 302 A - 302 D input a second output signal (from the delay element 302 D ), which has a greater delay relative to the CLK signal than the output from the delay element 301 D having. The output signal through the delay element 302 D is generated as a second input signal "B" to the MUX 304 and the same becomes the delay element 303 A entered.

Das Ausgangssignal von dem Verzögerungselement 302D wird zu einer dritten Reihe von Verzögerungselementen 303A 303D eingegeben, die ein drittes Ausgangssignal (von dem Verzögerungselement 303D ) erzeugen, das eine größere Verzögerung relativ zu dem CLK-Signal als das Ausgangssignal von dem Verzögerungselement 302D aufweist. Das Ausgangssignal, das durch das Verzögerungselement 303D erzeugt wird, wird als ein „C" zu dem MUX 304 eingegeben.The output signal from the delay element 302 D becomes a third series of delay elements 303 A - 303 D input, which is a third output signal (from the delay element 303 D ), which has a greater delay relative to the CLK signal than the output from the delay element 302 D having. The output signal through the delay element 303 D is generated as a "C" to the MUX 304 entered.

Folglich wird das CLK-Signal zu einer ersten Reihe von Verzögerungselementen, Elemente 301A 301D , eingegeben, die ein erstes Ausgangssignal erzeugen, das eine erste Verzögerung relativ zu dem CLK-Signal aufweist. Das erste Ausgangssignal wird als ein Eingangssignal A zu dem MUX 304 eingegeben und wird ferner zu einer zweiten Reihe von Verzögerungselementen, Elemente 302A 302D , eingegeben, die ein zweites Ausgangssignal erzeugen, das eine zweite Verzögerung relativ zu dem CLK-Signal aufweist. Das zweite Ausgangssignal wird als ein Eingangssignal B zu dem MUX 304 eingegeben und wird ferner zu einer dritten Reihe von Verzögerungselementen, Elemente 303A 303D eingegeben, die ein drittes Ausgangssignal erzeugen, das eine dritte Verzögerung relativ zu dem CLK-Signal aufweist. Das dritte Ausgangssignal wird als ein Eingangssignal C zu dem MUX 304 eingegeben. Durch das Grobe-Verzögerung-Steuerung-Signal wird entweder das erste, das zweite oder dritte Ausgangssignal eventuell als das Signal ausgewählt, das durch den MUX 304 für die Grobe-Verzögerung-Stufe 307 ausgegeben werden soll.As a result, the CLK signal becomes a first series of delay elements, elements 301 A - 301 D , which generate a first output signal having a first delay relative to the CLK signal. The first output is referred to as an input A to the MUX 304 and also becomes a second series of delay elements, elements 302 A - 302 D , which generate a second output signal having a second delay relative to the CLK signal. The second output is referred to as an input B to the MUX 304 and also becomes a third series of delay elements, elements 303 A - 303 D input, which produce a third output signal, the one third delay relative to the CLK signal. The third output is referred to as an input signal C to the MUX 304 entered. By the coarse delay control signal, either the first, second or third output may be selected as the signal passing through the MUX 304 for the coarse-delay stage 307 should be issued.

Das Ausgangssignal von der Grobe-Verzögerung-Stufe 307 wird zu der Feine-Verzögerung-Stufe 308 eingegeben. Genauer gesagt wird das Ausgangssignal von dem MUX 304 der Grobe-Verzögerung-Stufe 307 zu einem ersten Verzögerungselement 305A der Feine-Verzögerung-Stufe 308 eingegeben. Das Verzögerungselement 305A erzeugt ein Ausgangssignal, das eine gewisse Größe einer Verzögerung relativ zu dem CLK-Signal aufweist. Das Ausgangssignal des Verzögerungselements 305A wird als ein Eingang „D" zu dem MUX 306 eingegeben und wird ferner zu einem zweiten Verzögerungselement 305B der Feine-Verzögerung-Stufe 308 eingegeben. Das Verzögerungselement 305B erzeugt ein Ausgangssignal, das eine weitere Verzögerung relativ zu dem CLK-Signal aufweist und das als ein Eingangssignal „C" zu dem MUX 306 eingegeben wird und ferner zu einem dritten Verzögerungselement 305 der Feine-Verzögerung-Stufe 308 eingegeben wird. Das Verzögerungselement 305 erzeugt ein Ausgangssignal, das eine weitere Verzögerung relativ zu dem CLK-Signal aufweist und das als ein Eingangssignal „B" zudem MUX 306 eingegeben wird und ferner zu einem vierten Verzögerungselement 305D der Feine-Verzögerung-Stufe 308 eingegeben wird. Das Verzögerungselement 305D erzeugt ein Ausgangssignal, das eine weitere Verzögerung relativ zu dem CLK-Signal aufweist und das als ein Eingangssignal „A" zu dem MUX 306 eingegeben wird. Durch das Feine-Verzögerung-Steuerung-Signal kann entweder das Eingangssignal A, B, C oder D des MUX 306 als das Signal ausgewählt werden, das durch den MUX 306 als das Verzögert-CLK-Signal ausgegeben werden soll.The output signal from the coarse delay stage 307 becomes the fine-deceleration level 308 entered. More specifically, the output signal is from the MUX 304 the coarse delay level 307 to a first delay element 305 A the fine-delay level 308 entered. The delay element 305 A generates an output signal having some amount of delay relative to the CLK signal. The output signal of the delay element 305 A is considered an input "D" to the MUX 306 and becomes a second delay element 305 B the fine-delay level 308 entered. The delay element 305 B produces an output signal having a further delay relative to the CLK signal and as an input signal "C" to the MUX 306 and further to a third delay element 305 the fine-delay level 308 is entered. The delay element 305 produces an output signal having a further delay relative to the CLK signal, and that as an input signal "B" to the MUX 306 and further to a fourth delay element 305 D the fine-delay level 308 is entered. The delay element 305 D produces an output signal having a further delay relative to the CLK signal, and that as an input signal "A" to the MUX 306 is entered. The fine delay control signal can be either the input signal A, B, C or D of the MUX 306 be selected as the signal passing through the mux 306 as the Delayed CLK signal is to be output.

Während bei dieser exemplarischen Implementierung vier Verzögerungselemente in jeder Reihe der Grobe-Verzögerung-Stufe 307 gezeigt sind und vier Verzögerungselemente in der Feine-Verzögerung-Stufe 308 gezeigt sind, kann bei anderen Ausführungsbeispielen eine jegliche erwünschte Anzahl von Verzögerungselementen zu einem Bereitstellen von unter schiedlichen Größen einer Verzögerung bei jeder Stufe implementiert sein. Während ferner drei Reihen von Verzögerungselementen in der Grobe-Verzögerung-Stufe 307 gezeigt sind, kann bei anderen Ausführungsbeispielen eine jegliche erwünschte Anzahl von Reihen von Verzögerungselementen zu einem Bereitstellen von unterschiedlichen Größen einer Verzögerung bei einer derartigen Grobe-Verzögerung-Stufe 307 implementiert sein.While in this exemplary implementation, four delay elements in each row of the coarse delay stage 307 are shown and four delay elements in the fine-delay stage 308 For example, in other embodiments, any desired number of delay elements may be implemented to provide different amounts of delay at each stage. Further, while three rows of delay elements in the coarse delay stage 307 In some embodiments, any desired number of rows of delay elements may be used to provide different amounts of delay in such a coarse delay stage 307 be implemented.

Ferner ermöglicht dieses Ausführungsbeispiel, dass das Verzögert-CLK-Signal, das durch die ausgewählten Verzögerungselemente erzeugt wird, basierend auf der Betriebsspannung V1 des Chips dynamisch verändert wird. Man nehme z. B. an, dass das Ausgangssignal B von dem MUX 304 zu einer Ausgabe durch die Grobe-Verzögerung-Steuerung gewählt wird und das Ausgangssignal A von dem MUX 306 zu einer Ausgabe durch die Feine-Verzögerung-Steuerung gewählt wird, dann weist das Verzögert-CLK-Signal eine Verzögerung auf, die aus zwölf Verzögerungselementen resultiert (d. h. die Verzögerungselemente 301A-D , 302A-D und 305A-D ). Bei diesem exemplarischen Fall ist die Verzögerung aus den zwölf Verzögerungselementen ausgewählt, um mit der Phase des Solltaktzyklus für CLK übereinzustimmen (z. B. der Phase eines Taktsignals mit 2 GHz). Ein derartiges Verzögert-CLK-Signal, das durch die Verzögerungselemente ausgegeben wird, kann basierend auf der Betriebsspannung V1 des Chips dynamisch verändert werden. Genauer gesagt wird ein Verfolgungssignal, das durch die Spannungsverfolgungssteuerung 105 ausgegeben wird, zu einem programmatischen Steuern für jedes Verzögerungselement verwendet, ob dasselbe empfindlich für Änderungen der Betriebsspannung V1 des Chips ist. Durch ein Programmieren einer größeren Anzahl der Verzögerungselemente, die bei einem Erzeugen des Verzögert-CLK-Signals betroffen sind, um ansprechend auf die Betriebsspannung V1 des Chips dynamisch veränderbar zu sein, kann die Empfindlichkeit des Verzögert-CLK-Signals für Änderungen bei der Betriebsspannung des Chips gesteuert werden, wie es bei dem Graphen von 4 dargestellt ist, die unten beschrieben ist.Further, this embodiment enables the delayed CLK signal generated by the selected delay elements to be dynamically changed based on the operating voltage V1 of the chip. Take z. For example, assume that the output signal B from the MUX 304 is selected for output by the coarse delay control and the output A from the MUX 306 is selected for output by the fine delay control, then the delayed CLK signal has a delay resulting from twelve delay elements (ie, the delay elements 301 AD . 302 AD and 305 AD ). In this exemplary case, the delay from the twelve delay elements is selected to match the phase of the desired clock cycle for CLK (eg, the phase of a 2 GHz clock signal). Such a delayed CLK signal output by the delay elements may be dynamically changed based on the operating voltage V1 of the chip. More specifically, a tracking signal generated by the voltage tracking control 105 is used to programmatically control for each delay element whether it is sensitive to changes in the operating voltage V1 of the chip. By programming a larger number of the delay elements involved in generating the Delayed CLK signal to be dynamically changeable in response to the operating voltage V1 of the chip, the sensitivity of the Delayed CLK signal to changes in the operating voltage of the chip Chips are controlled, as is the graph of 4 is shown below.

4 zeigt einen Graphen, der die Empfindlichkeit einer Verzögerung, die durch die exemplarische Schaltungsanordnung von 3 erzeugt wird, für verschiedene unterschiedliche Verfolgungssignaleinstellungen darstellt, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Genauer gesagt zeigt 4 fünf Kurven, die jeweils einer unterschiedlichen Verfolgungssignaleinstellung entsprechen. Die Kurven tragen die Größe einer Verzögerung, die für das Verzögert-CLK-Signal durch die exemplarische Verzögerungsleitungsschaltungsanordnung von 3 erzeugt wird, über verschiedene unterschiedliche Werte der Betriebsspannung (V1) für fünf unterschiedliche Verfolgungssignaleinstellungen auf. Bei diesem Beispiel beträgt V_fixed für den Chip 1,1 Volt. Abhängig von der Einstellung der Verfolgungssignaleinstellung kann sich die Größe der Verzögerung, die für das Verzögert-CLK-Signal erzeugt wird, ändern, wenn die Betriebsspannung V1 des Chips unter den Wert V_fixed (bei diesem Beispiel 1,1 Volt) fällt oder über denselben ansteigt. Alle der Kurven liefern die gleiche Verzögerung, wenn die Betriebsspannung V1 des Chips bei 1,1 Volt (V_fixed) liegt. 4 FIG. 10 is a graph illustrating the sensitivity of a delay caused by the exemplary circuitry of FIG 3 is generated for various different tracking signal settings, according to one embodiment. More specifically shows 4 five curves each corresponding to a different tracking signal setting. The curves carry the magnitude of a delay associated with the delayed CLK signal by the exemplary delay line circuitry of FIG 3 is generated across various different values of the operating voltage (V1) for five different tracking signal settings. In this example, V_fixed for the chip is 1.1 volts. Depending on the setting of the tracking signal setting, the magnitude of the delay generated for the Delayed CLK signal may change as the operating voltage V1 of the chip falls below or increases above the value V_fixed (1.1 volts in this example) , All of the curves provide the same delay when the operating voltage V1 of the chip is at 1.1 volts (V_fixed).

Durch ein selektives Setzen geeigneter Bits des Verfolgungssignals kann die Größe der Verzögerung, die durch die Schaltungsanordnung von 3 erzeugt werden soll, für einen speziellen Wert der Betriebsspannung V1 des Chips abgestimmt, werden. Wie es z. B. durch eine der Kurven in dem Graphen von 4 gezeigt ist, wird, wenn das Verfolgungssignal alle der Bits desselben zu 0 gesetzt aufweist (d. h. track[7:0] = 00000000), eine konstante Verzögerung für das Verzögert-CLK über die verschiedenen unterschiedlichen V1 geliefert. Wenn somit ein Verfolgungsmodus für alle der Verzögerungselemente der Schaltungsanordnung von 3 deaktiviert ist, ist eine derartige Verzögerungsleitungsschaltungsanordnung unempfindlich für Änderungen bei der Betriebsspannung V1 des Chips und erzeugt eine konstante Verzögerung für Verzögert-CLK über die verschiedenen gezeigten Betriebsspannungen.By selectively setting appropriate bits of the tracking signal, the amount of delay provided by the circuitry of FIG 3 is to be generated, tuned for a specific value of the operating voltage V1 of the chip. As it is z. By one of the curves in the graph of FIG 4 is shown, if the tracking signal has all of its bits set to 0 (ie, track [7: 0] = 00000000), a constant delay is provided for the Delayed CLK over the various different V1s. Thus, if a tracking mode for all of the delay elements of the circuit of 3 is disabled, such delay line circuitry is insensitive to changes in the operating voltage V1 of the chip and produces a constant delay for delayed CLK across the various operating voltages shown.

Eine zweite Kurve, die in dem Graphen von 4 gezeigt ist, entspricht der Größe einer Verzögerung, die über unterschiedliche Betriebsspannungen erzeugt wird, wenn das Verfolgungssignal das höchstwertige Bit desselben gesetzt aufweist (d. h. track[7:0] = 10000000). Bei der Schaltungsanordnung von 3 aktiviert dies einen Verfolgungsmodus für die Verzögerungselemente 301A , 302A und 303A . In diesem Fall ist die Verzögerung etwas empfindlich für Änderungen bei der Betriebsspannung des Chips, wie es durch die entsprechende Kurve in 4 gezeigt ist.A second curve, shown in the graph of 4 2 is equal to the magnitude of a delay generated across different operating voltages when the tracking signal has its most significant bit set (ie, track [7: 0] = 10000000). In the circuit arrangement of 3 this activates a tracking mode for the delay elements 301 A . 302 A and 303 A , In this case, the delay is somewhat sensitive to changes in the operating voltage of the chip, as indicated by the corresponding curve in 4 is shown.

Eine dritte Kurve, die in dem Graphen von 4 gezeigt ist, entspricht der Größe einer Verzögerung, die über unterschiedliche Betriebsspannungen erzeugt wird, wenn track[7:0] = 11000000. Bei der Schaltungsanordnung von 3 aktiviert dies einen Verfolgungsmodus für die Verzögerungselemente 301A , 302A , 303A , 301B , 302B und 303B . In diesem Fall ist die Verzögerung empfindlicher für Änderungen bei der Betriebsspannung des Chips, als wenn track[7:0] = 10000000, wie es durch die entsprechende Kurve in 4 gezeigt ist.A third curve, shown in the graph of 4 shown corresponds to the magnitude of a delay generated across different operating voltages when track [7: 0] = 11000000. In the circuit arrangement of 3 this activates a tracking mode for the delay elements 301 A . 302 A . 303 A . 301 B . 302 B and 303 B , In this case, the delay is more sensitive to changes in the operating voltage of the chip than when track [7: 0] = 10000000, as indicated by the corresponding curve in 4 is shown.

Eine vierte Kurve, die in dem Graphen von 4 gezeigt ist, entspricht der Größe einer Verzögerung, die über unterschiedliche Betriebsspannungen erzeugt wird, wenn track[7:0] = 11001000. Bei der Schaltungsanordnung von 3 aktiviert dies einen Verfolgungsmodus für die Verzögerungselemente 301A , 302A , 303A , 301B , 302B , 303B der Grobe-Verzögerung-Stufe 301 und dasselbe aktiviert einen Verfolgungsmodus für das Verzögerungselement 305A der Feine-Verzögerung-Stufe 308. In diesem Fall ist die Verzögerung empfindlicher für Änderungen bei der Betriebsspannung des Chips, als wenn track[7:0] = 11000000, wie es durch die entsprechende Kurve in 4 gezeigt ist.A fourth curve, which in the graph of 4 shown corresponds to the magnitude of a delay generated across different operating voltages when track [7: 0] = 11001000. In the circuit arrangement of 3 this activates a tracking mode for the delay elements 301 A . 302 A . 303 A . 301 B . 302 B . 303 B the coarse delay level 301 and it activates a tracking mode for the delay element 305 A the fine-delay level 308 , In this case, the delay is more sensitive to changes in the operating voltage of the chip than when track [7: 0] = 11000000, as indicated by the corresponding curve in 4 is shown.

Eine fünfte Kurve, die in dem Graphen von 4 gezeigt ist, entspricht der Größe einer Verzögerung, die über unterschiedliche Betriebsspannungen erzeugt wird, wenn alle Bits des Verfolgungssignals zu 1 gesetzt sind (d. h. track[7:0] = 11111111). Bei der Schaltungsanordnung von 3 aktiviert dies einen Verfolgungsmodus für alle der Verzögerungselemente 301A-D , 302A-D , 303A-D und 305A-D . In diesem Fall ist die Verzögerung sehr empfindlich für Änderungen bei der Betriebsspannung des Chips, wie es durch die entsprechende Kurve in 4 gezeigt ist.A fifth curve, which in the graph of 4 is equal to the magnitude of a delay generated across different operating voltages when all bits of the tracking signal are set to 1 (ie track [7: 0] = 11111111). In the circuit arrangement of 3 this activates a tracking mode for all of the delay elements 301 AD . 302 AD . 303 AD and 305 AD , In this case, the delay is very sensitive to changes in the operating voltage of the chip, as indicated by the corresponding curve in 4 is shown.

Unter jetziger Bezugnahme auf 5 ist eine exemplarische Implementierung einer Verzögerungsschaltung, wie beispielsweise eines einzigen Verzögerungselements von 3, gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Genauer gesagt zeigt 5 eine beispielhafte Implementierung des Verzögerungselements 301A , wobei jedes der anderen Verzögerungselemente 301B-D , 302A-D , 303A-D , 305A-D von 3 auf eine gleiche Weise implementiert sein kann. Wie es weiter unten beschrieben ist, umfasst diese exemplarische Implementierung des Verzögerungselements 301A Inverter 501 und 504, pFETs (p-Typ-Feldeffekttransistoren) 502, 503, 507, 508, 510 und 512 und nFETs (n-Typ-Feldeffekttransistoren) 506, 509, 511 und 513. Derartige Inverter, pFETs und nFETs sind auf dem Gebiet gut bekannt. Im Allgemeinen fließt bei einem FET ein Strom entlang einem Halbleiterweg, der der Kanal genannt wird. Bei einem Ende des Kanals befindet sich eine Elektrode, die die Source genannt wird. Bei dem anderen Ende des Kanals befindet sich eine Elektrode, die das Drain genannt wird. Der physische Durchmesser des Kanals ist fest, aber der wirksame elektrische Durchmesser desselben kann durch die Anlegung einer Spannung an eine Steuerelektrode verändert werden, die das Gate genannt wird. Die Leitfähigkeit des FET hängt zu einem jeglichen gegebenen Zeitpunkt von dem elektrischen Durchmesser des Kanals ab. Eine kleine Änderung bei einer Gate-Spannung kann eine große Veränderung bei dem Strom von der Source zu dem Drain bewirken. In anderen Worten kann der Widerstandswert des FET durch ein Verändern der Spannung verändert werden, die an das Gate desselben angelegt ist.With reference now to 5 FIG. 10 is an exemplary implementation of a delay circuit, such as a single delay element of FIG 3 , shown according to one embodiment. More specifically shows 5 an exemplary implementation of the delay element 301 A where each of the other delay elements 301 BD . 302 AD . 303 AD . 305 AD from 3 can be implemented in the same way. As described below, this includes an exemplary implementation of the delay element 301 A inverter 501 and 504 , pFETs (p-type field effect transistors) 502 . 503 . 507 . 508 . 510 and 512 and nFETs (n-type field effect transistors) 506 . 509 . 511 and 513 , Such inverters, pFETs and nFETs are well known in the art. In general, in a FET, a current flows along a semiconductor path called the channel. At one end of the channel is an electrode called the Source. At the other end of the channel is an electrode called the drain. The physical diameter of the channel is fixed, but the effective electrical diameter thereof can be changed by applying a voltage to a control electrode called the gate. The conductivity of the FET depends at any given time on the electrical diameter of the channel. A small change in gate voltage can cause a large change in the current from the source to the drain. In other words, the resistance value of the FET can be changed by changing the voltage applied to the gate thereof.

Der Inverter 501 empfängt das „Verfolgung"-Signal als ein Eingangssignal und derselbe gibt ein Signal „trackb" aus. Das „Verfolgung"-Signal entspricht dem Bit des Verfolgungssignals, das zu diesem Verzögerungselement 301A eingegeben wird, wie es bei 3 oben beschrieben ist (d. h. track[7] ist bei diesem Beispiel als zu dem Verzögerungselement 301A eingegeben beschrieben). Wie es oben beschrieben ist, wird das „Verfolgung"-Bit, das durch das Verzögerungselement empfangen wird, zu einem Aktivieren des Verfolgungsmodus des Verzögerungselements verwendet, falls erwünscht.The inverter 501 receives the "tracking" signal as an input and it outputs a signal "trackb". The "tracking" signal corresponds to the bit of the tracking signal associated with that delay element 301 A is entered, as it is at 3 described above (ie track [7] is in this example as the delay element 301 A entered described). As described above, the "trace" bit received by the delay element is used to activate the tracking mode of the delay element, if desired.

Der Inverter 504 empfängt ein Signal „Eingang", das das Taktsignal des Chips, CLK, ist, wie es in 3 gezeigt ist. Das heißt, das „Eingang"-Signal zu dem Inverter 504 des Verzögerungselements 301A ist das Taktsignal CLK des Chips. Wie es in 3 gezeigt ist, ist das Eingangssignal zu anderen Verzögerungselementen natürlich das Ausgangssignal eines vorhergehenden Verzögerungselements. Ein derartiger Inverter 504 des Verzögerungselements 301B in 3 würde z. B. das „Ausgang"-Signal von dem Verzögerungselement 301A empfangen (d. h. das Signal, das für das Verzögerungselement 301A in 5 als „Ausgang" etikettiert ist).The inverter 504 receives a signal "input" which is the clock signal of the chip, CLK, as shown in FIG 3 is shown. That is, the "input" signal to the inverter 504 of the delay element 301 A is the clock signal CLK of the chip. As it is in 3 Of course, the input to other delay elements is the output of a previous delay element. Such an inverter 504 of the delay element 301 B in 3 would z. B. the "output" signal from the delay element 301 A received (ie the signal that is for the delay element 301 A in 5 labeled as "exit").

Zusätzlich stellen die pFETs 502 und 503 wirksam einen analogen Inverter bereit, der ein Signal „variable-supply" empfängt (das hierin auch als „V1" bezeichnet wird) und gibt „variable-supply-inv." aus. Variable_supply (oder „V1") ist eine variable Spannungsversorgung, die zu der Kernschaltungsanordnung des Chips geliefert wird, wie es oben mit Bezug auf 1 erörtert ist. Wie es gezeigt ist, wird ferner eine feste Spannungsversorgung, die hierin als eine Referenzversorgung bezeichnet wird und in 5 als V_fixed gezeigt ist, zu Abschnitten des Verzögerungselements 301A geliefert. Bei einer exemplarischen Implementie rung, wie es bei 4 oben beschrieben ist, beträgt die Spannung von V_fixed 1,1 Volt und die Masse („GND") beträgt 0 Volt und variable_supply kann zwischen 0,75 Volt und 1,2 Volt variieren. Natürlich können bei anderen Implementierungen die Werte von V_fixed und GND zu jeglichen geeigneten Werten für die Schaltungsanordnung gesetzt sein. Die Anordnung des nFET 502 und des pFET 503 stellt einen analogen Inverter bereit, derart, dass, falls z. B. variable_supply 200 Millivolt unter der festen Versorgung V_fixed liegt, variable-supply-inv 200 Millivolt über GND liegt. Genauer gesagt wirkt der pFET 503 mit geerdetem Gate wie ein Widerstand und der pFET 502 wirkt wie ein regulärer pFET, so dass, wenn der Wert von variable-supply von V_fixed weg sinkt, variable-supply-inv weg von GND steigt. Also stellen die pFETs 502 und 503 eine analoge Inversion bereit, wobei die Änderung bei dem Ausgangssignal, variable-supply-inv, proportional zu der Änderung bei dem Eingangssignal, variable-supply, ist.In addition, the pFETs provide 502 and 503 effectively provides an analog inverter that receives a signal "variable-supply" (also referred to herein as "V1") and outputs "variable-supply-inv." variable_supply (or "V1") is a variable voltage supply, which is supplied to the core circuitry of the chip, as described above with reference to FIG 1 is discussed. As shown, further, a fixed voltage supply, referred to herein as a reference supply, is provided 5 is shown as V_fixed to sections of the delay element 301 A delivered. In an exemplary implementation, as with 4 described above, the voltage of V_fixed is 1.1 volts and the ground ("GND") is 0 volts and variable_supply can vary between 0.75 volts and 1.2 volts. Of course, in other implementations, the values of V_fixed and GND be set to any suitable values for the circuit arrangement 502 and the pFET 503 provides an analog inverter such that if z. Variable_supply 200 millivolts below the fixed supply V_fixed, variable-supply-inv 200 millivolts above GND. More specifically, the pFET acts 503 with grounded gate as a resistor and the pFET 502 acts like a regular pFET so that as the value of variable-supply goes away from V_fixed, variable-supply-inv goes away from GND. So put the pFETs 502 and 503 an analog inversion, wherein the change in the output signal, variable-supply-inv, is proportional to the change in the input signal, variable-supply.

Der nFET 506 und der pFET 507 sind ferner angeordnet, um ein Transfergatter 505 wirksam bereitzustellen. Wie es weiter unten beschrieben ist, steuert der Wirkwiderstandswert über das Transfergatter 505 die Größe einer Verzögerung, die auf das Ausgangssignal übertragen wird. Der Wirkwiderstandswert über das Transfergatter 505 ist durch die Eingangssignale zu den Gates des nFET 506 und des pFET 507 gesteuert.The nFET 506 and the pFET 507 are further arranged to a transfer gate 505 to provide effective. As described below, the effective resistance value controls via the transfer gate 505 the magnitude of a delay that is transmitted to the output signal. The effective resistance value via the transfer gate 505 is through the inputs to the gates of the nFET 506 and the pFET 507 controlled.

Wie es weiter unten beschrieben ist, ist das Verzögerungselement 301A auf eine von zwei unterschiedlichen Weisen wirksam, davon abhängig, ob ein Verfolgungsmodus für ein derartiges Verzögerungselement 301A aktiv ist (d. h. abhängig von dem Wert des „Verfolgung"-Signalbits, das zu dem Verzögerungselement eingegeben wird). Falls bei diesem Beispiel das Verfolgungsbit des Verzögerungselements niedrig (d. h. zu einer logischen 0) gesetzt ist, dann ist ein Verfolgungsmodus für ein derartiges Verzögerungselement 301A inaktiv. In diesem Fall wird V_fixed zu dem Gate des nFET 506 des Transfergatters 505 geliefert und die Masse (GND) wird zu dem Gate des pFET 507 des Transfergatters 505 geliefert. Falls jedoch das Verfolgungsbit des Verzögerungselements hoch (d. h. zu einer logischen 1) gesetzt ist, dann ist ein Verfolgungsmodus für ein derartiges Verzögerungselement 301A aktiv, wobei variable-supply zu dem Gate des nFET 506 des Transfergatters 505 geliefert wird und variable-supply-inv zu dem Gate des pFET 507 des Transfergatters 505 geliefert wird. Der Widerstandswert über das Durchlassgatter 505 variiert abhängig von den Eingangssignalen zu den Gates des nFET 506 und des pFET 507. Wenn folglich ein Verfolgungsmodus aktiv ist, steuern das variable_supply- und das variable-supply-inv-Signal den Widerstandswert des Transfergatters 505, wobei so die Größe einer Verzögerung des Ausgangssignals gesteuert wird. Genauer gesagt ist bei dieser Anordnung die Größe, um die das Ausgangssignal verzögert wird, desto größer, je niedriger das variable-supply-Signal ist. Wenn andernfalls ein Verfolgungsmodus inaktiv ist, steuern V_fixed und GND den Widerstandswert des Transfergatters 505, derart, dass derselbe konstant bleibt, wobei so die Verzögerung des Ausgangssignals eines derartigen Verzögerungselements 301A nicht verändert wird.As described below, the delay element is 301 A in one of two different ways, depending on whether a tracking mode for such a delay element 301 A is active (ie, depending on the value of the "tracking" signal bit input to the delay element.) In this example, if the track bit of the delay element is set low (ie to a logic 0), then a tracking mode is for such a delay element 301 A inactive. In this case, V_fixed becomes the gate of the nFET 506 of the transfer gate 505 delivered and the ground (GND) becomes the gate of the pFET 507 of the transfer gate 505 delivered. However, if the tracking bit of the delay element is set high (ie to a logical 1), then a tracking mode is for such a delay element 301 A active, with variable-supply to the gate of the nFET 506 of the transfer gate 505 and variable-supply-inv to the gate of the pFET 507 of the transfer gate 505 is delivered. The resistance across the pass gate 505 varies depending on the input signals to the gates of the nFET 506 and the pFET 507 , Thus, if a tracking mode is active, the variable_supply and variable-supply-inv signals control the resistance of the transfer gate 505 , thus controlling the magnitude of a delay of the output signal. More specifically, in this arrangement, the smaller the variable-supply signal is, the larger the amount by which the output signal is delayed. Otherwise, if a tracking mode is inactive, V_fixed and GND control the resistance of the transfer gate 505 such that it remains constant, thus delaying the output of such a delay element 301 A not changed.

Unter weiterer Betrachtung des Betriebs dieser exemplarischen Implementierung des Verzögerungselements 301A sei ferner angenommen, dass das Verfolgungsbit desselben niedrig (d. h. zu einer logischen 0) gesetzt ist, so dass ein Verfolgungsmodus für dieses Verzögerungselement 301A inaktiv ist. In diesem Fall ist das trackb-Signal, das durch den Inverter 501 ausgegeben wird, hoch (d. h. eine logische 1). Das Verfolgungsbitsignal, das niedrig ist, wird zu dem Gate des pFET 510 geliefert, wobei ein derartiger pFET 510 wirksam eingeschaltet wird (oder der Schalter desselben geschlossen wird), und das trackb-Signal wird zu dem Gate des pFET 508 geliefert, wobei ein derartiger pFET 508 so wirksam ausgeschaltet wird (oder der Schalter desselben geöffnet wird). Folglich wird V_fixed über den pFET 510 zu dem Gate des nFET 506 des Transfergatters 505 geliefert. Zusätzlich wird das Verfolgungsbitsignal zu dem Gate des nFET 509 geliefert, wobei so der Stromfluss durch einen derartigen nFET 509 ausgeschaltet wird, und das trackb-Signal wird zu dem Gate des nFET 511 geliefert, wobei so der Stromfluss durch einen derartigen pFET 511 wirksam eingeschaltet wird. Folglich wird die Masse („GND") über den nFET 511 zu dem Gate des pFET 507 des Transfergatters 505 geliefert. Wenn deshalb ein Verfolgungsmodus inaktiv ist, steuern V_fixed und GND den Widerstandswert des Transfergatters 505, derart, dass derselbe konstant bleibt, wobei so die Verzögerung des Ausgangssignals des Verzögerungselements 501A nicht verändert wird.Further considering the operation of this exemplary implementation of the delay element 301 A Assume further that the track bit of it is set low (ie to a logical 0), so that a track mode for this delay element 301 A is inactive. In this case, the trackb signal is through the inverter 501 is high (ie a logical 1). The tracking bit signal, which is low, becomes the gate of the pFET 510 supplied, wherein such a pFET 510 is effectively turned on (or the switch thereof is closed), and the trackb signal becomes the gate of the pFET 508 supplied, wherein such a pFET 508 is turned off so effectively (or the switch of the same is opened). Consequently, V_fixed is via the pFET 510 to the gate of the nFET 506 of the transfer gate 505 delivered. In addition, the tracking bit signal becomes the gate of the nFET 509 supplied, whereby the current flow through such a nFET 509 is turned off, and the trackb signal becomes the gate of the nFET 511 supplied, whereby the current flow through such a pFET 511 is activated effectively. As a result, the ground ("GND") over the nFET 511 to the gate of the pFET 507 of the transfer gate 505 delivered. Therefore, if a tracking mode is inactive, V_fixed and GND control the resistance value of the transfer gate 505 such that it remains constant, thus delaying the output of the delay element 501 A not changed.

Nun sei angenommen, dass das Verfolgungsbit hoch (d. h. zu einer logischen 1) gesetzt ist, so dass ein Verfolgungsmodus für das Verzögerungselement 301A aktiv ist. In diesem Fall ist das trackb-Signal, das durch den Inverter 501 ausgegeben wird, niedrig (d. h. eine logische 0). Das Verfolgungsbitsignal, das hoch ist, wird zu dem Gate des pFET 510 geliefert, wodurch so ein derartiger pFET 510 wirksam ausgeschaltet wird und das trackb-Signal wird zu dem Gate des pFET 508 geliefert, wobei so ein derartiger pFET 508 wirksam eingeschaltet wird. Folglich wird variable_supply über den pFET 508 zu dem Gate des nFET 506 des Transfergatters 505 geliefert. Zusätzlich wird das Verfolgungsbitsignal zu dem Gate des nFET 509 geliefert, wobei so ein derartiger nFET 509 wirksam eingeschaltet wird, und das trackb-Signal wird zu dem Gate des nFET 511 geliefert, wobei so ein derartiger pFET 511 wirksam ausgeschaltet wird. Folglich wird variable_supply-inv über den nFET 509 zu dem Gate des pFET 507 des Transfergatters 505 geliefert. Wie es oben erwähnt ist, wird bei dieser Anordnung die Verzögerung, die durch das Transfergatter 505 auf das Ausgangssignal übertragen wird, länger, wenn sich variable-supply verringert. Je niedriger die Versorgung zu dem Gate des nFET 506 und je höher die negative (oder Masse-) Versorgung zu dem Gate des pFET 507 ist, desto langsamer gehen Daten von einem „Eingang" zu einem „Ausgang" in dem Verzögerungselement 301A (d. h. der Wirkwiderstandswert des Transfergatters 505 ist erhöht).Now assume that the tracking bit is set high (ie to a logical 1), such that a tracking mode for the delay element 301 A is active. In this case, the trackb signal is through the inverter 501 is output low (ie a logical 0). The trace bit signal, which is high, becomes the gate of the pFET 510 supplied, whereby such a pFET 510 is effectively turned off and the trackb signal becomes the gate of the pFET 508 delivered, such a pFET 508 is activated effectively. Consequently, variable_supply will be via the pFET 508 to the gate of the nFET 506 of the transfer gate 505 delivered. In addition, the tracking bit signal becomes the gate of the nFET 509 supplied, such a nFET 509 is effectively turned on, and the trackb signal becomes the gate of the nFET 511 delivered, such a pFET 511 is switched off effectively. As a result, variable_supply-inv goes over the nFET 509 to the gate of the pFET 507 of the transfer gate 505 delivered. As mentioned above, with this arrangement, the delay caused by the transfer gate 505 is transmitted to the output signal, longer as variable-supply decreases. The lower the supply to the gate of the nFET 506 and the higher the negative (or ground) supply to the gate of the pFET 507 is, the slower data goes from an "input" to an "output" in the delay element 301 A (ie the effective resistance value of the transfer gate 505 is increased).

Diese exemplarische Implementierung umfasst ferner den pFET 512 und den nFET 513, die wirksam sind, um das Ausgangssignal des Transfergatters 505 durch ein treibermäßiges Kämpfen gegen das Ausgangssignal des Inverters 504 weiter zu verzögern. Wenn z. B. ein Verfolgen für das Verzögerungselement 301A inaktiv ist, ist das trackb-Signal hoch (d. h. logisch 1), was den nFET 511 einschaltet, um GND zu dem Gate des pFET 507 zu liefern, wie es oben beschrieben ist. Dies bewirkt ferner, dass GND über den nFET 511 zu dem Gate des nFET 513 geliefert wird, was den nFET 513 wirksam ausschaltet (oder den Schalter desselben öffnet), derart, dass derselbe keine Wirkung auf das Ausgangssignal aufweist. Wenn ein Verfolgen ferner inaktiv ist, ist das Verfolgungsbitsignal niedrig (d. h. logisch 0), was den pFET 510 einschaltet, um V_fixed zu dem Gate des nFET 506 zu liefern, wie es oben beschrieben ist. Dies bewirkt ferner, dass V_fixed über den pFET 510 zu dem Gate des pFET 512 geliefert wird, was den pFET 512 wirksam ausschaltet (oder den Schalter desselben öffnet), derart, dass derselbe keine Wirkung auf das Ausgangssignal aufweist.This exemplary implementation further includes the pFET 512 and the nFET 513 that are effective to the output of the transfer gate 505 by driving against the output of the inverter 504 to delay further. If z. B. tracking for the delay element 301 A is inactive, the trackb signal is high (ie logic 1), which is the nFET 511 turns on GND to the gate of the pFET 507 to deliver, as described above. This also causes GND via the nFET 511 to the gate of the nFET 513 what is the nFET 513 effectively turns off (or opens the switch thereof) such that it has no effect on the output signal. Further, if tracking is inactive, the tracking bit signal is low (ie, logic 0), which is the pFET 510 turns on to V_fixed to the gate of the nFET 506 to deliver, as described above. This also causes V_fixed via the pFET 510 to the gate of the pFET 512 what is the pFET 512 effectively turns off (or opens the switch thereof) such that it has no effect on the output signal.

Falls jedoch ein Verfolgen für das Verzögerungselement 301A aktiv ist, ist das trackb-Signal niedrig (d. h. logisch 0), was den nFET 511 ausschaltet (oder den Schalter desselben öffnet). Das Verfolgungsbitsignal ist hoch, was den nFET 509 einschaltet (oder den Schalter desselben schließt), um variable-supply-inv zu dem Gate des pFET 507 zu liefern, wie es oben beschrieben ist. Dies bewirkt ferner, dass variable_supply inv über den nFET 509 zu dem Gate des nFET 513 geliefert wird. Wie es oben beschrieben ist, ist, wenn variable-supply niedriger als V_fixed ist, variable-supply-inv höher als GND, und ein derartiges variable-supply-inv kann bewirken, dass sich der nFET 513 teilweise einschaltet, wenn sich variable-supply-inv über GND erhöht. Weil das Verfolgungsbitsignal hoch ist, ist auf eine ähnliche Weise das trackb-Signal niedrig, was den pFET 508 einschaltet, um variable_supply zu dem Gate des nFET 506 zu liefern, wie es oben beschrieben ist. Dies bewirkt ferner, dass variable_supply über den pFET 508 zu dem Gate des pFET 512 geliefert wird, was einen derartigen pFET 512 teilweise einschaltet. Wenn somit ein Verfolgen aktiv ist, wird das Ausgangssignal von dem Transfergatter 505 durch den pFET 512 und den nFET 513 weiter verzögert, die gegen dasselbe treibermäßig kämpfen.If, however, tracking for the delay element 301 A is active, the trackb signal is low (ie logic 0), which is the nFET 511 turns off (or opens its switch). The tracking bit signal is high, which is the nFET 509 turns on (or closes the switch thereof) to provide variable-supply-inv to the gate of the pFET 507 to deliver, as described above. This also causes variable_supply inv via the nFET 509 to the gate of the nFET 513 is delivered. As described above, when variable-supply is lower than V_fixed, variable-supply-inv is higher than GND, and such variable-supply-inv may cause the nFET 513 partially turns on when variable-supply-inv rises above GND. Because the tracking bit signal is high, in a similar manner the trackb signal is low, which is the pFET 508 turns on to variable_supply to the gate of the nFET 506 to deliver, as described above. This also causes variable_supply via the pFET 508 to the gate of the pFET 512 what is such a pFET 512 partially turns on. Thus, if tracking is active, the output signal from the transfer gate 505 through the pFET 512 and the nFET 513 delayed further, who fight against the same driver.

6 zeigt ein Betriebsflussdiagramm für eine Auf-Chip-Taktverwaltungsschaltungsanordnung, wie beispielsweise die Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung 104 von 1, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei einem Betriebsblock 601 wird eine erste Phase eines Taktsignals CLK eines Chips in die Verzögerungsleitungsschaltung 107 des Chips empfangen. Bei einem Betriebsblock 602 erzeugt zumindest ein Verzögerungselement, wie beispielsweise das Verzögerungselement 301A von 3 und 5 der Verzögerungsleitungsschaltung 107 ein verzögertes Taktsignal, Verzögert-CLK, das eine Phase aufweist, die relativ zu der ersten Phase des empfangenen CLK-Signals verzögert ist. Bei einem Betriebsblock 603 vergleicht die Vergleichsschaltungsanordnung 109 des Chips das erzeugte Verzögert-CLK-Signal mit einer späteren Phase des CLK-Signals des Chips (d. h. einer Phase von CLK, die zeitlich später als die empfangene erste Phase eines derartigen CLK-Signals ist). Bei einem Betriebsblock 604 bestimmt die Taktsteuerschaltungsanordnung 110 des Chips, ob die Frequenz des CLK-Signals des Chips geändert werden soll, zumindest teilweise basierend auf dem Vergleich des erzeugten Verzögert-CLK-Signals mit der späteren Phase des CLK-Signals des Chips. 6 FIG. 12 shows an operational flow diagram for on-chip clock management circuitry, such as the voltage-to-frequency conversion circuitry 104 from 1 , according to an embodiment. At a service block 601 becomes a first phase of a clock signal CLK of a chip in the delay line circuit 107 received the chip. At a service block 602 generates at least one delay element, such as the delay element 301 A from 3 and 5 the delay line circuit 107 a delayed clock signal, Delayed CLK, having a phase delayed relative to the first phase of the received CLK signal. At a service block 603 compares the comparison circuitry 109 of the chip generates the delayed CLK signal with a later phase of the CLK signal of the chip (ie, a phase of CLK which is later in time than the received first phase of such a CLK signal). At a service block 604 determines the clock control circuitry 110 the chip, whether the frequency of the CLK signal of the chip to be changed, at least partially based on the comparison of the generated delayed CLK signal with the later phase of the CLK signal of the chip.

7 zeigt ein Betriebsflussdiagramm für eine Auf-Chip-Schaltungsanordnung, wie beispielsweise die exemplarische Schaltungsanordnung von 3, die wirksam ist, um ein Verzögert-CLK-Signal zu erzeugen, das eine Größe einer Verzögerung relativ zu dem CLK-Signal des Chips aufweist, die ansprechend auf Änderungen bei einer beobachteten Betriebsspannung für den Chip variieren kann, gemäß zumindest einem Ausführungsbeispiel. Wie es ferner hierin beschrieben ist, kann ein derartiges verzögertes Signal z. B. bei einem dynamischen Verwalten der Frequenz des CLK-Signals des Chips verwendet werden. Bei einem Betriebsblock 701 beobachtet die Auf-Chip-Schaltungsanordnung eine Betriebsspannung des Chips. Wie es z. B. bei 5 beschrieben ist, kann ein Verzögerungselement 301A die Betriebsspannung des Chips empfangen. Bei einem Betriebsblock 702 empfängt die Auf-Chip-Schaltungsanordnung ein Taktsignal. Wie es z. B. ebenfalls bei 5 beschrieben ist, kann das Verzögerungselement 301A das CLK-Signal des Chips als ein Eingangssignal empfangen. Bei einem Betriebsblock 703 erzeugt die Auf-Chip-Schaltungsanordnung ein verzögertes Taktsignal, das eine verzögerte Größe relativ zu dem empfangenen Taktsignal aufweist, wobei die verzögerte Größe programmatisch auswählbar ist, um ansprechend auf Änderungen bei der beobachteten Betriebsspannung zu variieren. Wie es z. B. bei 5 beschrieben ist, kann durch ein Verfolgungssignal, das zu einem derartigen Verzögerungselement geliefert wird, programmatisch eingestellt werden, ob die Größe einer Verzögerung, die durch das Verzögerungselement 301A bei einem Erzeugen des Verzögert-CLK-Signals übertragen wird, ansprechend auf Änderungen bei der beobachteten Betriebsspannung variieren soll. 7 FIG. 12 shows an operational flow diagram for on-chip circuitry, such as FIG example, the exemplary circuit of 3 operative to generate a delayed CLK signal having a magnitude of a delay relative to the CLK signal of the chip that may vary in response to changes in an observed operating voltage for the chip, in accordance with at least one embodiment. As further described herein, such a delayed signal may e.g. B. be used in a dynamic management of the frequency of the CLK signal of the chip. At a service block 701 the on-chip circuitry observes an operating voltage of the chip. As it is z. B. at 5 can be described, a delay element 301 A receive the operating voltage of the chip. At a service block 702 the on-chip circuitry receives a clock signal. As it is z. B. also at 5 is described, the delay element 301 A receive the CLK signal of the chip as an input signal. At a service block 703 For example, the on-chip circuitry generates a delayed clock signal having a delayed magnitude relative to the received clock signal, wherein the delayed magnitude is programmably selectable to vary in response to changes in the observed operating voltage. As it is z. B. at 5 can be programmatically set by a tracking signal supplied to such a delay element, whether the size of a delay caused by the delay element 301 A is transmitted upon generation of the delayed CLK signal, should vary in response to changes in the observed operating voltage.

8 zeigt ein Betriebsflussdiagramm zu einem Implementieren einer Taktverwaltungsschaltungsanordnung auf einem Chip, derart, dass die Taktverwaltungsschaltungsanordnung nach einer Herstellung des Chips spezifisch für den Chip zugeschnitten ist, wobei dieselbe so in der Lage ist, die spezifischen Charakteristika (z. B. elektrische Charakteristika, etc.) des Chips zu berücksichtigen, wie derselbe hergestellt ist. Bei einem Betriebsblock 801 ist ein Chip hergestellt, um eine Taktverwaltungsschaltungsanordnung zu umfassen, wie beispielsweise die exemplarische Schaltungs anordnung 104 von 1, zu einem dynamischen Verwalten des Taktsignals des Chips ansprechend auf beobachtete Veränderungen bei der variablen Betriebsspannungsversorgung des Chips. Bei einem Betriebsblock 802 wird die Taktverwaltungsschaltungsanordnung auf dem hergestellten Chip z. B. unter Verwendung des Verfolgungssignals, das oben bei 35 beschrieben ist, programmiert, um die Empfindlichkeit desselben auf die beobachteten Änderungen bei der variablen Betriebsspannung des Chips zuzuschneiden. Das Verfolgungssignal von 35 kann z. B. verwendet werden, um die Taktverwaltungsschaltungsanordnung zuzuschneiden, um für beobachtete Änderungen bei der variablen Betriebsspannung des Chips unempfindlich zu sein (durch ein Deaktivieren eines Verfolgungsmodus für alle der Verzögerungselemente), oder ein derartiges Verfolgungssignal kann zu einem Wert gesetzt werden, um die Empfindlichkeit der Taktverwaltungsschaltungsanordnung auf die variable Betriebsspannung des Chips auf eine jegliche erwünschte Größe zuzuschneiden. 8th 12 shows an operational flow diagram for implementing a clock management circuitry on a chip, such that the clock management circuitry is tailored to the chip after fabrication of the chip, thus being able to provide the specific characteristics (e.g., electrical characteristics, etc.). ) of the chip as it is made. At a service block 801 For example, a chip is fabricated to include clock management circuitry, such as the exemplary circuit arrangement 104 from 1 for dynamically managing the clock signal of the chip in response to observed changes in the variable operating voltage supply of the chip. At a service block 802 is the clock management circuitry on the manufactured chip z. Using the tracking signal above 3 - 5 programmed to tailor its sensitivity to the observed changes in the chip's variable operating voltage. The tracking signal from 3 - 5 can z. B. can be used to tailor the clock management circuitry to be insensitive to observed changes in the variable operating voltage of the chip (by disabling a tracking mode for all of the delay elements), or such a tracking signal can be set to value the sensitivity of the Clock management circuitry to tailor the variable operating voltage of the chip to any desired size.

Ausführungsbeispiele, die oben beschrieben sind, stellen ein System und ein Verfahren zum dynamischen Verändern eines Taktsignals bereit. Genauer gesagt stellen bestimmte Ausführungsbeispiele ein System und ein Verfahren bereit, bei dem die Frequenz eines Taktsignals einer Schaltung (z. B. eines Chips) ansprechend auf Änderungen dynamisch verändert wird, die bei der Betriebsspannung der Schaltung beobachtet werden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen ist eine Verzögerungsleitungsschaltungsanordnung vorgesehen, die wirksam ist, um ein Taktsignal zu empfangen und ein verzögertes Taktsignal zu erzeugen, das von dem Taktsignal um eine Größe verzögert ist, die zumindest teilweise auf der Betriebsspannung der Schaltung basiert. Ein Taktsignal CLK eines Chips wird z. B. zu der Kernschaltungsanordnung 111 des Chips zu einer Verwendung bei einem Durchführen von Taktoperationen geliefert und eine variable Betriebsspannung V1 wird ebenfalls zu der Kernschaltungsanordnung 111 des Chips geliefert. Die Verzögerungsleitungsschaltungsanordnung 107 empfängt das Taktsignal CLK und kann ein verzö gertes Taktsignal Verzögert-CLK zumindest teilweise basierend auf der beobachteten Betriebsspannung V1 der Kernschaltungsanordnung 111 des Chips erzeugen. Je niedriger die variable Betriebsspannung ist, desto größer ist beispielsweise die Größe einer Verzögerung in dem verzögerten Taktsignal relativ zu dem Taktsignal des Chips. Das verzögerte Taktsignal kann dann mit dem Taktsignal verglichen werden (z. B. kann die Phase des verzögerten Taktsignals mit der Phase des Taktsignals verglichen werden), um zu bestimmen, ob die Frequenz des Taktsignals des Chips eingestellt (z. B. erhöht oder verringert) werden sollte. Somit kann die Taktfrequenz des Chips basierend auf der beobachteten Betriebsspannung dynamisch verändert werden.Embodiments described above provide a system and method for dynamically changing a clock signal. More specifically, certain embodiments provide a system and method in which the frequency of a clock signal of a circuit (eg, a chip) is dynamically changed in response to changes observed in the operating voltage of the circuit. In certain embodiments, delay line circuitry is provided that is operative to receive a clock signal and generate a delayed clock signal that is delayed from the clock signal by an amount based at least in part on the operating voltage of the circuit. A clock signal CLK of a chip is z. To the core circuitry 111 of the chip is supplied for use in performing clocking operations and a variable operating voltage V1 also becomes the core circuitry 111 delivered by the chip. The delay line circuitry 107 receives the clock signal CLK and may provide a delayed clock signal Delayed-CLK based at least in part on the observed operating voltage V1 of the core circuitry 111 of the chip. For example, the lower the variable operating voltage, the greater the magnitude of a delay in the delayed clock signal relative to the clock signal of the chip. The delayed clock signal may then be compared to the clock signal (eg, the phase of the delayed clock signal may be compared to the phase of the clock signal) to determine if the frequency of the clock signal of the chip is adjusted (eg, increased or decreased ) should be. Thus, the clock frequency of the chip can be dynamically changed based on the observed operating voltage.

Wie es oben beschrieben ist, implementieren bestimmte Ausführungsbeispiele eine programmierbare Verzögerungsleitungsschaltungsanordnung 107 für einen Chip 103, wie beispielsweise einen Mikroprozessor. Eine derartige programmierbare Verzögerungsleitungsschaltungsanordnung 107 kann eine Mehrzahl von Verzögerungsschaltungen (oder „-elementen") umfassen, wie beispielsweise das Verzögerungselement 301A , das oben in 3 und 5 beschrieben ist und das jeweils selektiv zu einem Übertragen einer Verzögerung auf das verzögerte Taktsignal basierend auf der variablen Betriebsspannung V1 des Chips aktiviert werden kann. Je mehr Verzögerungselemente es somit gibt, die zu einem Übertragen einer Verzögerung auf das empfangene Taktsignal ausgewählt sind, desto größer ist die Größe einer Verzögerung, die auf das resultierende verzögerte Taktsignal übertragen werden kann. Ein Steuersignal (oder „Verfolgung"-Signal) kann verwendet werden, um selektiv zu steuern, ob ein jegliches oder mehrere der Mehrzahl von Verzögerungselementen eine Verzögerung überträgt, die sich ansprechend auf Veränderungen bei der Betriebsspannung V1 des Chips verändert. Wenn ein Verzögerungselement ausgewählt ist, um die Verzögerungsgröße desselben ansprechend auf die Betriebsspannung des Chips variieren zu lassen, wird dasselbe hierin als in einem „Verfolgungsmodus" wirksam beschrieben.As described above, certain embodiments implement programmable delay line circuitry 107 for a chip 103 such as a microprocessor. Such a programmable delay line circuit arrangement 107 may comprise a plurality of delay circuits (or "elements"), such as the delay element 301 A that up in 3 and 5 each selectively transmitting a delay to the delayed clock signal based on the variable Be operating voltage V1 of the chip can be activated. Thus, the more delay elements that are selected to transmit a delay to the received clock signal, the greater the amount of delay that can be transferred to the resulting delayed clock signal. A control signal (or "tracking" signal) may be used to selectively control whether any one or more of the plurality of delay elements transmits a delay that varies in response to changes in the operating voltage V1 of the chip In order to vary the delay magnitude thereof in response to the operating voltage of the chip, it will be described herein as effective in a "tracking mode".

Die Geschwindigkeit einer digitalen Schaltungsanordnung hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich der Betriebsspannungsversorgung derselben, einer Betriebstemperatur und Verarbeitungswirkungen, die bei der Herstellung derselben auftraten. Zum Beispiel laufen digitale Schaltungen im Allgemeinen bei einer zunehmenden Versorgungsspannung schneller und laufen bei einer abnehmenden Versorgungsspannung langsamer. Es kann somit erwünscht sein, die Frequenz eines Taktsignals eines Chips zu einer jeglichen gegebenen Zeit dynamisch für die Betriebsspannung des Chips zu optimieren. Wie es oben beschrieben ist, stellen bestimmte Ausführungsbeispiele eine Taktoptimierungsschaltungsanordnung (oder „Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung" oder „Taktverwaltungsschaltungsanordnung") auf einem Chip zu genau diesem Zweck bereit, d. h. zu einem dynamischen Optimieren der Frequenz des Taktsignals des Chips für die Betriebsspannung (oder „variable Versorgungsspannung") des Chips, die beobachtet wird, zu einer jeglichen gegebenen Zeit.The Speed of digital circuitry depends on various factors, including the operating voltage supply of the same, an operating temperature and processing effects associated with the Production thereof occurred. For example, digital circuits are running in the Generally with an increasing supply voltage faster and run slower with a decreasing supply voltage. It may thus be desired be the frequency of a clock signal of a chip to any given time dynamically for to optimize the operating voltage of the chip. As described above is, make certain embodiments clock optimization circuitry (or "voltage to frequency conversion circuitry" or "clock management circuitry") on a chip for that very purpose, d. H. to a dynamic optimization the frequency of the clock signal of the chip for the operating voltage (or "variable Supply voltage ") of the chip being observed at any given time.

Gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen ist eine programmierbare Verzögerungsleitung zu einem Messen der Geschwindigkeit einer digitalen Schaltungsanordnung implementiert. Wie es oben beschrieben ist, kann bei bestimmten Ausführungsbeispielen eine derartige programmierbare Verzögerungsleitung 107 innerhalb einer Taktoptimierungsschaltungsanordnung 104 enthalten sein, die auf einem Chip zu einem Optimieren einer Taktgeschwindigkeit eines Chips basierend auf der aktuellen Betriebsspannung V1 des Chips implementiert ist. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die programmierbare Verzögerungsleitung 107 z. B. auf einem Chip zusammen mit einem Phasenkomparator 109 implementiert und eine derartige Schaltungsanordnung wird verwendet, um ein Signal zu einer Systemtaktsteuerung 110 zu erzeugen, um die Taktfrequenz des Chips für eine gegebe ne Betriebsspannung V1 für den Chip zu optimieren, die beobachtet wird. Bei verschiedenen Typen von Systemen, bei denen ein Messen der Geschwindigkeit von digitalen Schaltungen erwünscht sein kann, kann eine derartige programmierbare Verzögerungsleitung 107 auf dem gleichen Halbleiterstück wie die digitale Schaltungsanordnung zu einem wirksamen Messen der Geschwindigkeit der digitalen Schaltungsanordnung implementiert sein und die Ergebnisse einer derartigen Messung können z. B. verwendet werden, um die Geschwindigkeit (d. h. Taktfrequenz) der digitalen Schaltungsanordnung auf eine erwünschte Weise (z. B. auf eine Weise, die die Taktfrequenz im Hinblick auf eine Leistungsverbrauchssteuerung optimiert) dynamisch zu ändern.In certain embodiments, a programmable delay line is implemented to measure the speed of digital circuitry. As described above, in certain embodiments, such a programmable delay line may 107 within a clock optimization circuitry 104 contained on a chip for optimizing a clock speed of a chip based on the current operating voltage V1 of the chip. In an exemplary embodiment, the programmable delay line is 107 z. B. on a chip together with a phase comparator 109 and such circuitry is used to provide a signal to a system clock controller 110 to optimize the clock frequency of the chip for a given operating voltage V1 for the chip being observed. In various types of systems where measuring the speed of digital circuits may be desired, such a programmable delay line may be used 107 may be implemented on the same die as the digital circuitry for effectively measuring the speed of the digital circuitry and the results of such measurement may be e.g. B. can be used to dynamically change the speed (ie, clock frequency) of the digital circuitry in a desired manner (eg, in a manner that optimizes the clock frequency for power consumption control).

Bei einem Betrieb eines Ausführungsbeispiels der Taktoptimierungsschaltungsanordnung ist eine programmierbare Verzögerungsleitung 107 auf einem Chip implementiert, um ein verzögertes Taktsignal zumindest teilweise basierend auf einer variablen Betriebsspannung V1 zu erzeugen, die zu der Kernschaltungsanordnung 111 des Chips geliefert wird. Zum Beispiel wird ein Taktsignal CLK durch eine Taktsteuerschaltung 110 erzeugt und ein derartiges Taktsignal CLK wird zu der Kernschaltungsanordnung 111 des Chips zu einer Verwendung bei einem Durchführen von Taktoperationen derselben geliefert. Das Taktsignal CLK wird ferner zu der programmierbaren Verzögerungsleitungsschaltungsanordnung 107 eingegeben und basierend auf der variablen Betriebsspannung V1 des Chips (die zu der Kernschaltungsanordnung des Chips geliefert wird) erzeugt die programmierbare Verzögerungsleitungsschaltungsanordnung 107 ein verzögertes Taktsignal, Verzögert-CLK. Je niedriger z. B. die Betriebsspannung V1 ist, desto länger ist die Verzögerung des verzögerten Taktsignals, das durch die programmierbare Verzögerungsleitungsschaltungsanordnung 107 erzeugt wird.In one embodiment of the clock optimization circuitry, a programmable delay line is one embodiment 107 implemented on a chip to generate a delayed clock signal based, at least in part, on a variable operating voltage V1 that corresponds to the core circuitry 111 the chip is delivered. For example, a clock signal CLK is controlled by a clock control circuit 110 and such a clock signal CLK becomes the core circuit arrangement 111 of the chip for use in performing clocking operations thereof. The clock signal CLK also becomes the programmable delay line circuitry 107 and based on the variable operating voltage V1 of the chip (which is supplied to the core circuitry of the chip) generates the programmable delay line circuitry 107 a delayed clock signal, delayed CLK. The lower z. For example, as the operating voltage V1 is, the longer is the delay of the delayed clock signal generated by the programmable delay line circuitry 107 is produced.

Ein Phasenkomparator 109 kann verwendet werden, um das erzeugte verzögerte Taktsignal mit einer nächsten Phase des Taktsignals zu vergleichen, um zu bestimmen, ob die Fre quenz des Taktsignals eingestellt (z. B. erhöht oder verringert) werden sollte, und die Taktsignalsteuerung 110 kann die Frequenz des Taktsignals entsprechend einstellen. Wenn sich somit allgemein die Betriebsspannung V1 verringert, kann dasselbe in einer Erhöhung der Verzögerung des verzögerten Taktsignals resultieren, was, wenn dasselbe mit der Frequenz des Taktsignals des Chips verglichen wird, angeben kann, dass das Taktsignal zu schnell ist und somit verringert werden sollte (derart, dass die verringerte Betriebsspannung V1 die Frequenz des Taktsignals unterstützen kann). Wenn sich jedoch die Betriebsspannung V1 erhöht, kann dasselbe in einer Verringerung der Verzögerung des verzögerten Taktsignals resultieren, was, wenn dasselbe mit der Frequenz des Taktsignals des Chips verglichen wird, angeben kann, dass das Taktsignal zu langsam ist und somit erhöht werden sollte (derart, dass der Takt des Chips bei einer optimalen Frequenz läuft, die durch die erhöhte Betriebsspannung V1 unterstützt wird).A phase comparator 109 may be used to compare the generated delayed clock signal with a next phase of the clock signal to determine whether the frequency of the clock signal should be adjusted (e.g., increased or decreased) and the clock signal control 110 can adjust the frequency of the clock signal accordingly. Thus, generally, as the operating voltage V1 decreases, it may result in an increase in the delay of the delayed clock signal, which, when compared to the frequency of the clock signal of the chip, may indicate that the clock signal is too fast and thus should be reduced (FIG. such that the reduced operating voltage V1 can support the frequency of the clock signal). However, as the operating voltage V1 increases, it may result in a reduction in the delay of the delayed clock signal, which, when the same, is at the frequency of the clock nals of the chip, may indicate that the clock signal is too slow and thus should be increased (such that the clock of the chip is running at an optimal frequency supported by the increased operating voltage V1).

Wie es oben erwähnt ist, kann bei bestimmten Ausführungsbeispielen die Verzögerungsleitungsschaltungsanordnung 107 durch eine Verwendung eines „Verfolgung"-Signals programmierbar sein. Wie es bei 35 oben beschrieben ist, kann z. B. eine Mehrzahl von Verzögerungselementen implementiert sein und ein Verfolgungssignal kann zu einem Spezifizieren verwendet werden, welche, falls es jegliche gibt, derartigen Verzögerungselemente für einen „Verfolgungsmodus"-Betrieb aktiv sein sollen. Je mehr Verzögerungselemente, für die ein Verfolgungsmodus aktiviert ist, desto empfindlicher ist die Verzögerungsleitungsschaltungsanordnung 107 für Veränderungen bei der variablen Betriebsspannung V1. Falls z. B. ein Verfolgungsmodus für ein Verzögerungselement aktiv ist, erhöht sich die Verzögerung des verzögerten Taktsignals, wenn sich die Betriebsspannung V1 verringert, und falls ein Verfolgungsmodus für zwei Verzögerungselemente aktiv ist, ist die Verzögerung des verzögerten Taktsignals empfindlicher für Änderungen bei der Betriebsspannung V1 (bewirkt z. B. eine größere Erhö hung bei der Verzögerung des verzögerten Taktsignals für eine gegebene Verringerung bei der Betriebsspannung V1). Folglich kann eine derartige programmierbare Verzögerungsleitungsschaltungsanordnung 107 programmiert werden, nachdem der Chip 103 hergestellt ist, um die Verzögerung spezifisch auf einen derartigen Chip 103 zuzuschneiden, wobei so die wahren Charakteristika des Chips berücksichtigt werden. Das heißt, die Empfindlichkeit des Taktsignals des Chips für Änderungen bei der Betriebsspannung V1 des Chips kann zu einem Zuschneiden einer derartigen Empfindlichkeit auf diesen spezifischen Chip 103 programmiert werden.As mentioned above, in certain embodiments, the delay line circuitry 107 be programmable by using a "tracking" signal 3 - 5 described above, z. For example, a plurality of delay elements may be implemented and a tracking signal may be used to specify which, if any, such delay elements are to be active for a "tracking mode" operation more sensitive is the delay line circuitry 107 for changes in the variable operating voltage V1. If z. For example, if a tracking mode for a delay element is active, the delay of the delayed clock signal increases as the operating voltage V1 decreases, and if a tracking mode for two delay elements is active, the delay of the delayed clock signal is more sensitive to changes in the operating voltage V1 eg a greater increase in the delay of the delayed clock signal for a given reduction in the operating voltage V1). Consequently, such programmable delay line circuitry 107 be programmed after the chip 103 is made to the delay specific to such a chip 103 to tailor, taking into account the true characteristics of the chip. That is, the sensitivity of the chip's clock signal to changes in the operating voltage V1 of the chip may tailor such sensitivity to that specific chip 103 be programmed.

Wie es bei 5 oben beschrieben ist, umfasst bei bestimmten Ausführungsbeispielen jedes Verzögerungselement, das auf einem Chip implementiert ist, ein Transfergatter, zu dem entweder eine feste Versorgungsspannung oder die variable Versorgungsspannung (Betriebsspannung) geliefert wird, abhängig von dem Wert des Verfolgungssignals. Falls z. B. das Verfolgungssignal, das einem Verzögerungselement zugeordnet ist, auf 1 gesetzt ist (für einen aktiven Verfolgungsmodus), dann wird die variable Betriebsspannung zu dem Transfergatter dieses Verzögerungselements geliefert, und falls das Verfolgungssignal auf 0 gesetzt ist (für einen nicht-aktiven Verfolgungsmodus), dann wird die feste Versorgungsspannung zu dem Transfergatter dieses Verzögerungselements geliefert. Die Versorgungsspannung, die zu dem Transfergatter geliefert wird, steuert den Widerstandswert des Transfergatters wirksam, um die Größe einer Verzögerung eines Eingangssignals (z. B. des Taktsignals des Chips) zu steuern, um ein verzögertes Taktsignal zu erzeugen. Falls z. B. die variable Betriebsspannung zu dem Transfergatter geliefert wird (d. h. wenn ein Verfolgungsmodus für das Verzögerungselement aktiv ist), erhöht sich die Größe, um die das Eingangstaktsignal durch dieses Verzögerungselement verzögert wird, wenn sich die Betriebsspannung verringert, und umgekehrt.As with 5 As described above, in certain embodiments, each delay element implemented on a chip includes a transfer gate to which either a fixed supply voltage or the variable supply voltage (operating voltage) is supplied, depending on the value of the tracking signal. If z. For example, if the tracking signal associated with a delay element is set to 1 (for an active tracking mode), then the variable operating voltage is supplied to the transfer gate of that delay element and if the tracking signal is set to 0 (for a non-active tracking mode). , then the fixed supply voltage is supplied to the transfer gate of this delay element. The supply voltage provided to the transfer gate effectively controls the resistance of the transfer gate to control the magnitude of a delay of an input signal (eg, the clock signal of the chip) to produce a delayed clock signal. If z. For example, when the variable operating voltage is supplied to the transfer gate (ie, when a tracking mode for the delay element is active), the amount by which the input clock signal is delayed by this delay element increases as the operating voltage decreases, and vice versa.

Claims (40)

System, das folgende Merkmale aufweist: eine Einrichtung (111) zum Durchführen einer Operation unter Verwendung eines Taktsignals; eine Einrichtung (101) zum Liefern einer variablen Betriebsspannung zu der Durchführungseinrichtung; und eine Einrichtung (104) zum dynamischen Verändern der Frequenz des Taktsignals ansprechend auf beobachtete Änderungen bei der variablen Betriebsspannung, wobei die Einrichtung (104) zum dynamischen Verändern folgende Merkmale aufweist: eine Einrichtung (107) zum Empfangen einer ersten Phase des Taktsignals und zum Erzeugen eines verzögerten Taktsignals, das eine Verzögerung relativ zu der empfangenen ersten Phase des Taktsignals aufweist; und eine Einrichtung (109) zum Vergleichen des erzeugten verzögerten Taktsignals mit einer zweiten Phase des Taktsignals.A system comprising: a device ( 111 ) for performing an operation using a clock signal; An institution ( 101 ) for supplying a variable operating voltage to the passing means; and a facility ( 104 ) for dynamically changing the frequency of the clock signal in response to observed changes in the variable operating voltage, the device ( 104 ) for dynamically changing comprises: a device ( 107 ) for receiving a first phase of the clock signal and generating a delayed clock signal having a delay relative to the received first phase of the clock signal; and a facility ( 109 ) for comparing the generated delayed clock signal with a second phase of the clock signal. System gemäß Anspruch 1, bei dem die Durchführungseinrichtung (111) und die Einrichtung (104) zum dynamischen Verändern der Frequenz des Taktsignals auf einer integrierten Schaltung enthalten sind.System according to Claim 1, in which the execution device ( 111 ) and the facility ( 104 ) are included for dynamically changing the frequency of the clock signal on an integrated circuit. System gemäß Anspruch 1 oder 2, das ferner folgendes Merkmal aufweist: eine Einrichtung (105) zum Programmieren einer Größe einer Verzögerung, die in dem verzögerten Taktsignal für einen Wert der Betriebsspannung erzeugt wird.A system according to claim 1 or 2, further comprising: means ( 105 ) for programming a magnitude of a delay generated in the delayed clock signal for a value of the operating voltage. System gemäß Anspruch 3, bei dem die Durchführungseinrichtung, die Einrichtung (104) zum dynamischen Verändern der Frequenz des Taktsignals und die Programmiereinrichtung (105) auf einer integrierten Schaltung enthalten sind.A system according to claim 3, wherein the implementing means, the device ( 104 ) for dynamically changing the frequency of the clock signal and the programmer ( 105 ) are included on an integrated circuit. System gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2 bis 4, das ferner eine Einrichtung zum Steuern (110) des Taktsignals zumindest teilweise basierend auf der Vergleichseinrichtung (109) aufweist.A system according to any one of claims 1 or 2 to 4, further comprising means for controlling ( 110 ) of the clock signal based at least in part on the comparison device ( 109 ) having. System gemäß Anspruch 5, bei dem die Steuereinrichtung (110) die Taktfrequenz erhöht, falls das erzeugte verzögerte Taktsignal vor der zweiten Phase des Taktsignals ist, und die Steuereinrichtung (110) die Taktfrequenz verringert, falls das erzeugte verzögerte Taktsignal hinter der zweiten Phase des Taktsignals ist.System according to claim 5, in which the control device ( 110 ) increases the clock frequency, if that generated delayed clock signal before the second phase of the clock signal, and the control device ( 110 ) reduces the clock frequency if the generated delayed clock signal is behind the second phase of the clock signal. Schaltung, die folgende Merkmale aufweist: zumindest ein Verzögerungselement, das wirksam ist, um ein Taktsignal zu empfangen und ein verzögertes Taktsignal zu erzeugen, das eine Größe einer Verzögerung aufweist, die sich basierend auf einem beobachteten Wert einer Betriebsspannung der Schaltung verändert.Circuit having the following features: at least a delay element, which is operative to receive a clock signal and a delayed clock signal produce that has a magnitude of delay, based on an observed value of an operating voltage the circuit changed. Schaltung gemäß Anspruch 7, die ferner folgendes Merkmal aufweist: eine Taktsteuerschaltungsanordnung, die wirksam ist, um die Frequenz des Taktsignals zumindest teilweise basierend auf dem verzögerten Taktsignal dynamisch zu steuern.Circuit according to claim 7, further comprising: a timing control circuitry, which is effective to at least partially reduce the frequency of the clock signal based on the delayed Control clock signal dynamically. Schaltung gemäß Anspruch 7 oder 8, die ferner folgendes Merkmal aufweist: eine Komparatorschaltungsanordnung zum Vergleichen eines empfangenen Taktsignals mit einem erzeugten verzögerten Taktsignal.Circuit according to claim 7 or 8, further comprising: a comparator circuit arrangement for comparing a received clock signal with a generated one delayed Clock signal. Schaltung gemäß Anspruch 9, die ferner folgendes Merkmal aufweist: eine Taktsteuerschaltungsanordnung, die wirksam ist, um die Frequenz des Taktsignals zumindest teilweise basierend auf dem Vergleich des empfangenen Taktsignals mit einem erzeugten verzögerten Taktsignal dynamisch zu steuern.Circuit according to claim 9, further comprising: a timing control circuitry, which is effective to at least partially reduce the frequency of the clock signal based on the comparison of the received clock signal with a generated delayed clock signal to control dynamically. Schaltung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, die eine Mehrzahl von Verzögerungselementen aufweist und ferner folgende Merkmale aufweist: zumindest eine erste Anzahl der Verzögerungselemente, die ein erstes verzögertes Signal erzeugen, das eine erste Größe einer Verzögerung relativ zu dem empfangenen Taktsignal aufweist; und zumindest eine zweite Anzahl der Verzögerungselemente, die ein zweites verzögertes Signal erzeugen, das eine zweite Größe einer Verzögerung relativ zu dem empfangenen Taktsignal aufweist; und eine Verzögerungssteuerschaltungsanordnung, die wirksam ist, um entweder das erste oder das zweite verzögerte Signal als das verzögerte Taktsignal auszuwählen.Circuit according to a the claims 7 to 10, which has a plurality of delay elements and further comprises the following features: at least a first number the delay elements, the first one delayed Signal generate a first amount of delay relative to the received clock signal; and at least one second number of delay elements, the second delayed Signal generate a second amount of delay relative to the received clock signal; and a delay control circuitry, which is effective to receive either the first or the second delayed signal as the delayed one Select clock signal. Schaltung gemäß Anspruch 11, die ferner folgendes Merkmal aufweist: einen Multiplexer, der als ein Eingangssignal das erste verzögerte Signal und das zweite verzögerte Signal empfängt, wobei die Verzögerungssteuerschaltungsanordnung steuert, welches des ersten und des zweiten verzögerten Signals durch den Multiplexer ausgegeben wird.Circuit according to claim 11, further comprising: a multiplexer, which as an input signal, the first delayed signal and the second delayed Receiving signal, wherein the delay control circuitry controls which of the first and second delayed signals are output by the multiplexer becomes. Schaltung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12, die ferner folgendes Merkmal aufweist: eine Kernschaltungsanordnung, wobei das Taktsignal zu der Kernschaltungsanordnung für eine Verwendung bei einer Synchronisation des Betriebs der Kernschaltungsanordnung geliefert wird.Circuit according to a the claims 7 to 12, further comprising: a core circuit arrangement, the clock signal being sent to the core circuitry for use at a synchronization of the operation of the core circuit arrangement is delivered. Schaltung gemäß Anspruch 13, bei der die Betriebsspannung zu der Kernschaltungsanordnung geliefert wird.Circuit according to claim 13, in which the operating voltage is supplied to the core circuit arrangement becomes. Schaltung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 14, die ferner folgendes Merkmal aufweist: eine Verfolgungssteuerschaltungsanordnung, die ein Verfolgungssignal zu jedem des zumindest einen Verzögerungselements eingibt, um zu steuern, ob eine Größe einer Verzögerung in einem verzögerten Signal, das durch das jeweilige Verzögerungselement ausgegeben wird, sich basierend auf dem beobachteten Wert der Betriebsspannung verändert.Circuit according to a the claims 7 to 14, further comprising: a tracking control circuitry, the one tracking signal to each of the at least one delay element enters to control whether a size of a delay in a delayed signal, that through the respective delay element is output based on the observed value of the operating voltage changed. Schaltung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 14, die ferner folgende Merkmale aufweist: eine Mehrzahl von Verzögerungselementen; und eine Verfolgungssteuerschaltungsanordnung, die ein Verfolgungssignal zu jedem der Mehrzahl von Verzögerungselementen eingibt, um zu steuern, ob sich eine Größe einer Verzögerung in einem verzögerten Signal, das durch das jeweilige Verzögerungselement ausgegeben wird, basierend auf dem beobachteten Wert der Betriebsspannung verändert.Circuit according to a the claims 7 to 14, further comprising: a majority of delay elements; and a tracking control circuitry that generates a tracking signal to each of the plurality of delay elements to control whether a magnitude of a delay in a delayed signal that through the respective delay element is output based on the observed value of the operating voltage changed. Schaltung gemäß Anspruch 16, bei der, falls das Verfolgungssignal, das zu einem der Mehrzahl von Verzögerungselementen eingegeben wird, ein erster Wert ist, dieses Verzögerungselement die Größe einer Verzögerung in einem Verzögerungssignal, das dasselbe ausgibt, basierend auf dem beobachteten Wert der Betriebsspannung verändert, und falls das Verfolgungssignal, das zu diesem Verzögerungselement eingegeben wird, ein unterschiedlicher Wert als der erste Wert ist, dieses Verzögerungselement eine konstante Verzögerung in einem Verzögerungssignal beibehält, das dasselbe ausgibt.Circuit according to claim 16, wherein if the tracking signal is one of the plurality of delay elements is entered, a first value is this delay element the size of one delay in a delay signal, that outputs the same based on the observed value of the operating voltage changed and if the tracking signal associated with that delay element is entered, is a different value than the first value, this delay element a constant delay in a delay signal maintains, that gives the same thing. Schaltung gemäß Anspruch 17, bei der, falls das Verfolgungssignal, das zu dem einen der Mehrzahl von Verzögerungselementen eingegeben wird, der erste Wert ist, dieses Verzögerungselement die Größe einer Verzögerung in dem Verzögerungssignal, das dasselbe ausgibt, ansprechend auf eine Verringerung bei dem beobachteten Wert der Betriebsspannung erhöht und dieses Verzögerungselement die Größe einer Verzögerung in dem Verzögerungssignal, das dasselbe ausgibt, ansprechend auf eine Erhöhung bei dem beobachteten Wert der Betriebsspannung verringert.Circuit according to claim 17, in which, if the tracking signal, to the one of the plurality of delay elements is the first value, this delay element is the size of a delay in the delay signal, which outputs the same, responsive to a reduction in the observed value of the operating voltage increases and this delay element the Size one delay in the delay signal, which outputs the same in response to an increase in the observed value the operating voltage is reduced. Schaltung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 18, bei der das zumindest eine Verzögerungselement die Betriebsspannung und eine feste Spannung empfängt und das zumindest eine Verzögerungselement ein Verfolgungssignal empfängt; und bei der das zumindest eine Verzögerungselement ein Durchlassgatter aufweist, dem die feste Spannung zugeführt wird, falls das Verfolgungssignal ein erster Wert ist, wodurch eine konstante Größe einer Verzögerung in einem verzögerten Signal, das durch das zumindest eine Verzögerungselement ausgegeben wird, beibehalten wird, und dem Durchlassgatter die Betriebsspannung zugeführt wird, falls das Verfolgungssignal ein zweiter Wert ist, wodurch die Größe einer Verzögerung in dem verzögerten Signal, das durch das zumindest eine Verzögerungselement ausgegeben wird, verändert wird.Circuit according to one of claims 7 to 18, wherein the at least one delay element receiving the operating voltage and a fixed voltage and the at least one delay element receiving a tracking signal; and wherein the at least one delay element has a pass gate to which the fixed voltage is applied if the tracking signal is a first value, thereby maintaining a constant amount of delay in a delayed signal output by the at least one delay element, and the operating voltage is supplied to the pass gate if the tracking signal is a second value, whereby the magnitude of a delay in the delayed signal output by the at least one delay element is changed. Schaltung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 19, wobei die Schaltung eine integrierte Schaltung ist.Circuit according to a the claims 7 to 19, wherein the circuit is an integrated circuit. Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung, die folgende Merkmale aufweist: zumindest ein Verzögerungselement (301A ), das ein Taktsignal empfängt und ein verzögertes Taktsignal ausgibt, das eine Größe einer Verzögerung relativ zu dem empfangenen Taktsignal aufweist, wobei das zumindest eine Verzögerungselement ein Transfergatter (505) umfasst, zu dem entweder eine feste Spannungsversorgung (V-fixed) oder eine variable Spannungsversorgung (variable-supply) basierend auf dem Wert eines Verfolgungssignals (TRACK) geliefert wird, wobei, falls die variable Spannungsversorgung zu dem Transfergatter geliefert wird, das Transfergatter die Größe der Verzögerung des verzögerten Taktsignals ansprechend auf Änderungen bei der variablen Spannungsversorgung verändert.Voltage-to-frequency conversion circuitry, comprising: at least one delay element ( 301 A ) receiving a clock signal and outputting a delayed clock signal having a magnitude of a delay relative to the received clock signal, the at least one delay element comprising a transfer gate (10). 505 ) to which either a fixed power supply (V-fixed) or a variable power supply is supplied based on the value of a tracking signal (TRACK), and if the variable power supply is supplied to the transfer gate, the transfer gate The amount of delay of the delayed clock signal is changed in response to changes in the variable voltage supply. Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung gemäß Anspruch 21, die ferner folgendes Merkmal aufweist: eine Komparatorschaltungsanordnung zum Vergleichen des Taktsignals mit dem verzögerten Taktsignal.Voltage-to-frequency conversion circuitry according to claim 21, further comprising: a comparator circuit arrangement for comparing the clock signal with the delayed clock signal. Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung gemäß Anspruch 22, die ferner folgendes Merkmal aufweist: eine Taktsteuerschaltungsanordnung, die wirksam ist, um die Frequenz des Taktsignals zumindest teilweise basierend auf dem Vergleich des empfangenen Taktsignals mit dem verzögerten Taktsignal dynamisch zu steuern.Voltage-to-frequency conversion circuitry according to claim 22, further comprising: a timing control circuitry, which is effective to at least partially reduce the frequency of the clock signal based on the comparison of the received clock signal with the delayed Control clock signal dynamically. Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 21 bis 23, die ferner folgendes Merkmal aufweist: eine Mehrzahl von Verzögerungselementen (301A-D , 302A-D , 303A-D , 305A-D ), die jeweils wirksam sind, um eine Verzögerung auf das empfangene Taktsignal zu übertragen, um das verzögerte Taktsignal zu erzeugen.A voltage-to-frequency conversion circuit according to any one of claims 21 to 23, further comprising: a plurality of delay elements (16); 301 AD . 302 AD . 303 AD . 305 AD ) each operative to transmit a delay to the received clock signal to produce the delayed clock signal. Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung gemäß Anspruch 24, die ferner folgendes Merkmal aufweist: eine Verzögerungssteuerschaltungsanordnung (108) zum Auswählen einer erwünschten Anzahl der Mehrzahl von Verzögerungselementen, die bei einem Übertragen einer Verzögerung auf das empfangene Taktsignal verwendet werden sollen, um das verzögerte Taktsignal zu erzeugen.A voltage-to-frequency conversion circuit according to claim 24, further comprising: delay control circuitry ( 108 ) for selecting a desired number of the plurality of delay elements to be used in transmitting a delay to the received clock signal to generate the delayed clock signal. Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung gemäß Anspruch 24 oder 25, die ferner folgendes Merkmal aufweist: eine Verfolgungssteuerschaltungsanordnung (105) zum Eingeben eines Verfolgungssignals zu jedem der Mehrzahl von Verzögerungselementen, um zu steuern, ob das Transfergatter jedes Verzögerungselements die Größe einer Verzögerung, die durch das Verzögerungselement auf das empfangene Taktsignal übertragen wird, ansprechend auf Änderungen bei der variablen Spannungsversorgung verändert.A voltage-to-frequency conversion circuitry according to claim 24 or 25, further comprising: tracking control circuitry (16); 105 ) for inputting a tracking signal to each of the plurality of delay elements to control whether the transfer gate of each delay element changes the magnitude of a delay transmitted by the delay element to the received clock signal in response to changes in the variable voltage supply. Spannung-zu-Frequenz-Umwandlungsschaltungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 21 bis 26, die auf einer integrierten Schaltung implementiert ist, wobei der integrierten Schaltung die variable Spannung und die feste Spannung zugeführt wird.Voltage-to-frequency conversion circuitry according to one the claims 21 to 26 implemented on an integrated circuit, the integrated circuit being the variable voltage and the fixed one Voltage supplied becomes. Verfahren, das folgende Schritte aufweist: Empfangen (601) einer ersten Phase eines Taktsignals eines Chips in eine Verzögerungsleitungsschaltung des Chips; Erzeugen (602) eines verzögerten Taktsignals, das eine Phase aufweist, die relativ zu der ersten Phase des empfangenen Taktsignals verzögert ist, mit zumindest einem Verzögerungselement der Verzögerungsleitungsschaltung; Vergleichen (603) des erzeugten verzögerten Taktsignals mit einer späteren Phase des Taktsignals des Chips mit einer Vergleichsschaltungsanordnung auf dem Chip, wobei die spätere Phase des Taktsignals des Chips später als die erste Phase des Taktsignals des Chips ist; und Bestimmen (604), ob die Frequenz des Taktsignals des Chips geändert werden soll, mit einer Taktsteuerschaltungsanordnung auf dem Chip, zumindest teilweise basierend auf dem Vergleich des erzeugten verzögerten Taktsignals mit der späteren Phase des Taktsignals des Chips.A method comprising the steps of: receiving ( 601 ) a first phase of a clock signal of a chip in a delay line circuit of the chip; Produce ( 602 ) a delayed clock signal having a phase delayed relative to the first phase of the received clock signal with at least one delay element of the delay line circuit; To compare ( 603 ) the generated delayed clock signal having a later phase of the clock signal of the chip with a comparison circuit arrangement on the chip, wherein the later phase of the clock signal of the chip is later than the first phase of the clock signal of the chip; and determining ( 604 ), whether the frequency of the clock signal of the chip is to be changed, with a clock control circuitry on the chip, based at least in part on the comparison of the generated delayed clock signal with the later phase of the clock signal of the chip. Verfahren gemäß Anspruch 28, bei dem eine Mehrzahl von Verzögerungselementen in der Verzögerungsleitungsschaltung enthalten sind, wobei das Verfahren ferner folgenden Schritt aufweist: Ausgeben eines Verzögerungssteuersignals zum Steuern, welche der Mehrzahl von Verzögerungselementen zu einem Übertragen einer Verzögerung auf das empfangene Taktsignal zum Erzeugen des verzögerten Taktsignals verwendet werden sollen, mit einer Verzögerungssteuerschaltungsanordnung auf dem Chip.The method of claim 28, wherein the plurality of delay elements are included in the delay line circuit, the method further comprising the step of: outputting a delay control signal for controlling which of the plurality of delay elements to transmit a delay to the received clock signal to generate the ver delayed clock signal should be used with a delay control circuitry on the chip. Verfahren gemäß Anspruch 28, bei dem eine Mehrzahl von Verzögerungselementen in der Verzögerungsleitungsschaltung enthalten sind, wobei das Verfahren ferner folgenden Schritt aufweist: Ausgeben eines Verfolgungssignals zum Steuern, welche der Mehrzahl von Verzögerungselementen die jeweilige Verzögerung derselben, die dieselben auf das empfangene Taktsignal übertragen, ansprechend auf beobachtete Änderungen bei einer variablen Betriebsspannung des Chips dynamisch ändern sollen, mit einer Verfolgungssteuerschaltungsanordnung auf dem Chip.Method according to claim 28, in which a plurality of delay elements in the delay line circuit The method further comprises the step of: Output a tracking signal for controlling which of the plurality of delay elements the respective delay same, which transmit the same to the received clock signal, in response to observed changes dynamically change at a variable operating voltage of the chip, with on-chip tracking control circuitry. Verfahren gemäß Anspruch 30, bei dem: falls das Verfolgungssignal einen ersten Wert aufweist, sich die Größe einer Verzögerung, die durch ein Verzögerungselement erzeugt wird, das ein derartiges Verfolgungssignal empfängt, über einen Bereich von unterschiedlichen Betriebsspannungen verändert, die für den Chip beobachtet werden; und falls das Verfolgungssignal einen zweiten Wert aufweist, die Größe einer Verzögerung, die durch das Verzögerungselement erzeugt wird, das ein derartiges Verfolgungssignal empfängt, über den Bereich von unter schiedlichen Betriebsspannungen, die für den Chip beobachtet werden, konstant bleibt.Method according to claim 30, in which: if the tracking signal has a first value has the size of a Delay, through a delay element is generated, which receives such a tracking signal, via a Range of different operating voltages changed, the for the Be observed chip; and if the tracking signal is a second value, the size of a Delay, through the delay element is generated, which receives such a tracking signal over the Range of under different operating voltages, for the chip observed, remains constant. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 28 bis 31, das ferner folgenden Schritt aufweist: Programmieren des zumindest einen Verzögerungselements hinsichtlich dessen, ob eine Größe einer Verzögerung, die das zumindest eine Verzögerungselement auf das empfangene Taktsignal überträgt, für Änderungen bei einer variablen Betriebsspannung des Chips empfindlich ist.Method according to one the claims 28 to 31, further comprising the step of: Program the at least one delay element in terms of whether a size of a delay, the at least one delay element to the received clock signal, for changes sensitive at a variable operating voltage of the chip. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 28 bis 32, das ferner folgenden Schritt aufweist: Erzeugen des verzögerten Taktsignals, das die Phase aufweist, die relativ zu der ersten Phase des empfangenen Taktsignals um eine Größe verzögert ist, die sich ansprechend auf eine beobachtete Betriebsspannung des Chips verändert, mit dem zumindest einen Verzögerungselement.Method according to one the claims 28 to 32, further comprising the step of: Produce of the delayed Clock signal having the phase relative to the first phase of the received clock signal is delayed by an amount that is appealing changed to an observed operating voltage of the chip, with the at least one delay element. Verfahren, das folgende Schritte aufweist: Beobachten (701) einer Betriebsspannung eines Chips mit einer Auf-Chip-Schaltungsanordnung; und Empfangen (702) eines Taktsignals und Erzeugen (703) eines verzögerten Taktsignals, das eine verzögerte Größe relativ zu dem empfangenen Taktsignal aufweist, mit der Auf-Chip-Schaltungsanordnung, wobei die verzögerte Größe programmatisch auswählbar ist, um sich ansprechend auf Änderungen bei der beobachteten Betriebsspannung zu verändern.Method comprising the following steps: observing ( 701 ) an operating voltage of a chip with on-chip circuitry; and receiving ( 702 ) of a clock signal and generating ( 703 ) of a delayed clock signal having a delayed magnitude relative to the received clock signal with the on-chip circuitry, wherein the delayed magnitude is programmably selectable to vary in response to changes in the observed operating voltage. Verfahren gemäß Anspruch 34, bei dem die Auf-Chip-Schaltungsanordnung zumindest ein Verzögerungselement umfasst, das zu einem Übertragen einer Verzögerung auf das empfangene Taktsignal zum Erzeugen des verzögerten Taktsignals verwendet wird, und bei dem die Auf-Chip-Schaltungsanordnung eine Verfolgungssteuerschaltungsanordnung umfasst, die ein Verfolgungssignal zum Steuern ausgibt, ob sich eine Verzögerungsgröße, die durch jedes des zumindest einen Verzögerungselements übertragen wird, ansprechend auf die Änderungen bei der beobachteten Betriebsspannung verändert.Method according to claim 34, in which the on-chip circuitry comprises at least one delay element, that to a transfer a delay to the received clock signal for generating the delayed clock signal and in which the on-chip circuitry includes tracking control circuitry which outputs a tracking signal for controlling whether a delay amount that transmitted through each of the at least one delay element will be responsive to the changes the observed operating voltage changed. Verfahren gemäß Anspruch 34 oder 35, das ferner folgende Schritte aufweist: Liefern der Betriebsspannung zu dem Chip; Liefern einer festen Spannung zu dem Chip; und selektives Steuern, ob einem Transfergatter, das in der Auf-Chip-Schaltungsanordnung enthalten ist, die Betriebsspannung oder die feste Spannung geliefert wird, wobei, falls dem Transfergatter die Betriebsspannung geliefert wird, die verzögerte Größe des verzögerten Taktsignals, das durch die Auf-Chip-Schaltungsanordnung erzeugt wird, sich über einen Bereich von Werten, die für die Betriebsspannung beobachtet werden, verändert, und wobei, falls dem Transfergatter die feste Spannung geliefert wird, die verzögerte Größe des verzögerten Taktsignals, das durch die Auf-Chip-Schaltungsanordnung erzeugt wird, über den Bereich von Werten, die für die Betriebsspannung beobachtet werden, konstant bleibt.Method according to claim 34 or 35, further comprising the steps of: Deliver the operating voltage to the chip; Delivering a fixed voltage to the chip; and selective control of whether a transfer gate, contained in the on-chip circuitry, the operating voltage or the fixed voltage is supplied, wherein if the transfer gate the operating voltage is supplied, the delayed magnitude of the delayed clock signal passing through the on-chip circuitry is generated, over a range of values for the operating voltage can be observed, changed, and wherein, if that Transfer gate the fixed voltage is supplied, the delayed magnitude of the delayed clock signal, generated by the on-chip circuitry over the Range of values used for the Operating voltage can be observed, remains constant. Verfahren, das folgende Schritte aufweist: Herstellen (801) eines Chips, der eine Taktverwaltungsschaltungsanordnung zum dynamischen Verwalten eines Taktsignals des Chips ansprechend auf beobachtete Änderungen bei einer variablen Betriebsspannung des Chips umfasst; und Programmieren (802) der Taktverwaltungsschaltungsanordnung auf dem hergestellten Chip, um die Empfindlichkeit derselben auf die beobachteten Änderungen bei der variablen Betriebsspannung des Chips zuzuschneiden.Method comprising the steps of: manufacturing ( 801 ) a chip comprising clock management circuitry for dynamically managing a clock signal of the chip in response to observed changes in a variable operating voltage of the chip; and programming ( 802 ) of the clock management circuitry on the fabricated chip to tailor its sensitivity to the observed changes in the variable operating voltage of the chip. Verfahren gemäß Anspruch 37, bei dem die Taktverwaltungsschaltungsanordnung zumindest ein Verzögerungselement aufweist, wobei das zumindest eine Verzögerungselement das Taktsignal des Chips empfängt und eine Größe einer Verzögerung auf das empfangene Taktsignal zum Erzeugen eines verzögerten Taktsignals überträgt.Method according to claim 37, wherein the clock management circuitry at least one delay element wherein the at least one delay element is the clock signal of the chip and a size one Delay on transmits the received clock signal to generate a delayed clock signal. Verfahren gemäß Anspruch 38, das ferner folgende Schritte aufweist: Vergleichen des erzeugten verzögerten Taktsignals mit dem Taktsignal des Chips; und Bestimmen, ob die Frequenz des Taktsignals des Chips verändert werden soll, zumindest teilweise basierend auf dem Vergleich.Method according to claim 38, further comprising the steps of: Compare the generated delayed Clock signal with the clock signal of the chip; and Determine if the frequency of the clock signal of the chip should be changed, at least partly based on the comparison. Verfahren gemäß Anspruch 38 oder 39, bei dem das Programmieren (802) folgenden Schritt aufweist: selektives Steuern, ob einem Transfergatter, das in dem zumindest einen Verzögerungselement enthalten ist, die variable Betriebsspannung oder eine feste Spannung geliefert wird, wobei, falls dem Transfergatter die variable Betriebsspannung geliefert wird, die verzögerte Größe des verzögerten Taktsignals, das durch das zumindest eine Verzögerungselement erzeugt wird, sich über einen Bereich von Werten, die für die Betriebs spannung beobachtet werden, verändert, und wobei, falls dem Transfergatter die feste Spannung geliefert wird, die verzögerte Größe des verzögerten Taktsignals, das durch das zumindest eine Verzögerungselement erzeugt wird, über den Bereich von Werten, die für die Betriebsspannung beobachtet werden, konstant bleibt.A method according to claim 38 or 39, wherein the programming ( 802 ), comprising the step of: selectively controlling whether the variable operating voltage or a fixed voltage is supplied to a transfer gate included in the at least one delay element, wherein if the variable operating voltage is supplied to the transfer gate, the delayed magnitude of the delayed clock signal is generated by the at least one delay element, changes over a range of values observed for the operating voltage, and wherein, if the fixed voltage is supplied to the transfer gate, the delayed magnitude of the delayed clock signal passing through the at least one delay element is kept constant over the range of values observed for the operating voltage.
DE102004034864A 2003-11-07 2004-07-19 Products and methods for dynamically changing a clock signal Expired - Fee Related DE102004034864B4 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/704,252 US6927605B2 (en) 2003-11-07 2003-11-07 System and method for dynamically varying a clock signal
US10/704,252 2003-11-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102004034864A1 DE102004034864A1 (en) 2005-06-16
DE102004034864B4 true DE102004034864B4 (en) 2007-05-24

Family

ID=34552076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004034864A Expired - Fee Related DE102004034864B4 (en) 2003-11-07 2004-07-19 Products and methods for dynamically changing a clock signal

Country Status (3)

Country Link
US (2) US6927605B2 (en)
JP (1) JP4033856B2 (en)
DE (1) DE102004034864B4 (en)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7155617B2 (en) * 2002-08-01 2006-12-26 Texas Instruments Incorporated Methods and systems for performing dynamic power management via frequency and voltage scaling
US7224563B2 (en) * 2003-06-20 2007-05-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and device for circuit control
US6927605B2 (en) * 2003-11-07 2005-08-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. System and method for dynamically varying a clock signal
US7437580B2 (en) * 2004-05-05 2008-10-14 Qualcomm Incorporated Dynamic voltage scaling system
US20050248749A1 (en) * 2004-05-10 2005-11-10 Ibeo Automobile Sensor Gmbh Method and an apparatus for distance measurement
US7587622B2 (en) * 2005-01-11 2009-09-08 Altera Corporation Power management of components having clock processing circuits
US7227395B1 (en) * 2005-02-09 2007-06-05 Altera Corporation High-performance memory interface circuit architecture
US7012956B1 (en) * 2005-02-11 2006-03-14 International Business Machines Corporation Circuit for optimizing a delay line used to de-skew received data signals relative to a received clock signal
JP4761833B2 (en) * 2005-05-24 2011-08-31 株式会社東芝 Semiconductor device and system
US20070150765A1 (en) * 2005-12-26 2007-06-28 Takayuki Ochiai Information processing apparatus having electronic device whose operating speed is controlled, and method of controlling the operating speed of the electronic device
JP5359279B2 (en) * 2007-02-14 2013-12-04 日本電気株式会社 Semiconductor integrated circuit device
JP5377843B2 (en) * 2007-09-13 2013-12-25 ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエル Timing control circuit and semiconductor memory device
TWI349228B (en) * 2007-10-17 2011-09-21 Ind Tech Res Inst Speed-level calculator and calculating method for dynamic voltage scaling
US20090210740A1 (en) * 2008-02-14 2009-08-20 Song Huang Off-chip access workload characterization methodology for optimizing computing efficiency
AU2008355092A1 (en) * 2008-04-21 2009-10-29 Adaptive Computing Enterprises, Inc. System and method for managing energy consumption in a compute environment
US9405348B2 (en) 2008-04-21 2016-08-02 Adaptive Computing Enterprises, Inc System and method for managing energy consumption in a compute environment
FR2932336B1 (en) * 2008-06-06 2010-06-18 Tiempo TIME-SAVING ASYNCHRONOUS CIRCUIT WITH DELAY INSERT CIRCUIT
US8060766B2 (en) * 2009-03-06 2011-11-15 Oracle America, Inc. Microprocessor performance and power optimization through inductive voltage droop monitoring and correction
JP2011114773A (en) * 2009-11-30 2011-06-09 Elpida Memory Inc Semiconductor device, method of controlling the same, and system employing the same
US8694811B2 (en) * 2010-10-29 2014-04-08 Texas Instruments Incorporated Power management for digital devices
JP5997476B2 (en) * 2012-03-30 2016-09-28 ラピスセミコンダクタ株式会社 Operating margin control circuit, semiconductor device, electronic device, and operating margin control method
WO2015097657A2 (en) * 2013-12-23 2015-07-02 Marvell Israel (M.I.S.L) Ltd. Apparatus and method for reacting to a change in supply voltage
JP6418971B2 (en) * 2015-02-05 2018-11-07 キヤノン株式会社 Information processing apparatus and control method thereof
CN105828461B (en) * 2016-05-16 2022-04-26 苏州经贸职业技术学院 Shutdown delay cooling control circuit and cooling protection method for electric heating equipment
US10503184B2 (en) * 2018-03-16 2019-12-10 Ambient Scientific, Inc. Dynamic adjustment of operating conditions of integrated circuits
US11281249B2 (en) 2019-09-23 2022-03-22 International Business Machines Corporation Voltage sensitive current circuit
US11204635B2 (en) * 2019-09-23 2021-12-21 International Business Machines Corporation Droop detection using power supply sensitive delay

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5135535A (en) * 1991-06-11 1992-08-04 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Catheter system with catheter and guidewire exchange
US5585749A (en) * 1994-12-27 1996-12-17 Motorola, Inc. High current driver providing battery overload protection

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4330750A (en) * 1979-03-13 1982-05-18 International Computers Limited Variable delay circuits
US5153535A (en) * 1989-06-30 1992-10-06 Poget Computer Corporation Power supply and oscillator for a computer system providing automatic selection of supply voltage and frequency
JP2837054B2 (en) * 1992-09-04 1998-12-14 三菱電機株式会社 Insulated gate semiconductor device
JPH06125252A (en) * 1992-09-28 1994-05-06 Nec Ic Microcomput Syst Ltd Delay circuit device
DE69308131T2 (en) * 1993-08-18 1997-05-28 Cons Ric Microelettronica Circuit for limiting the maximum current that a power transistor supplies to a load
GB9423076D0 (en) * 1994-10-12 1995-01-04 Philips Electronics Uk Ltd A protected switch
US5734585A (en) * 1994-11-07 1998-03-31 Norand Corporation Method and apparatus for sequencing power delivery in mixed supply computer systems
US5729158A (en) * 1995-07-07 1998-03-17 Sun Microsystems, Inc. Parametric tuning of an integrated circuit after fabrication
US5867644A (en) * 1996-09-10 1999-02-02 Hewlett Packard Company System and method for on-chip debug support and performance monitoring in a microprocessor
US5880671A (en) * 1996-10-31 1999-03-09 Hewlett-Packard Company Flexible circuitry and method for detecting signal patterns on a bus
US6092030A (en) * 1997-04-02 2000-07-18 Credence Systems Corporation Timing delay generator and method including compensation for environmental variation
US6336157B1 (en) * 1998-10-30 2002-01-01 Agilent Technologies, Inc. Deterministic error notification and event reordering mechanism provide a host processor to access complete state information of an interface controller for efficient error recovery
US6144187A (en) * 1998-11-12 2000-11-07 Fairchild Semiconductor Corporation Power measurement for adaptive battery charger
US6157231A (en) * 1999-03-19 2000-12-05 Credence System Corporation Delay stabilization system for an integrated circuit
US6229364B1 (en) * 1999-03-23 2001-05-08 Infineon Technologies North America Corp. Frequency range trimming for a delay line
US6127816A (en) * 1999-08-04 2000-10-03 Hewlett-Packard Company Multiple frequency switching power supply and methods to operate a switching power supply
US6316987B1 (en) * 1999-10-22 2001-11-13 Velio Communications, Inc. Low-power low-jitter variable delay timing circuit
JP2002100967A (en) * 2000-03-17 2002-04-05 Sony Corp Power supply voltage controller, semiconductor device and its drive method
US6785829B1 (en) * 2000-06-30 2004-08-31 Intel Corporation Multiple operating frequencies in a processor
US20030074591A1 (en) * 2001-10-17 2003-04-17 Mcclendon Thomas W. Self adjusting clocks in computer systems that adjust in response to changes in their environment
JP3794312B2 (en) * 2001-11-08 2006-07-05 ソニー株式会社 Power supply frequency control circuit
US6784707B2 (en) * 2002-07-10 2004-08-31 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Delay locked loop clock generator
KR100935574B1 (en) * 2002-11-04 2010-01-07 삼성전자주식회사 System for protecting overheating of ???
US8086884B2 (en) * 2002-12-16 2011-12-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. System and method for implementing an integrated circuit having dynamically variable power limit
CN1826691B (en) * 2003-07-22 2012-03-28 日本电气株式会社 Multi-power source voltage semiconductor device
US7225349B2 (en) * 2003-07-25 2007-05-29 Intel Corporation Power supply voltage droop compensated clock modulation for microprocessors
US7154259B2 (en) * 2003-10-23 2006-12-26 Formfactor, Inc. Isolation buffers with controlled equal time delays
US6927605B2 (en) * 2003-11-07 2005-08-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. System and method for dynamically varying a clock signal

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5135535A (en) * 1991-06-11 1992-08-04 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Catheter system with catheter and guidewire exchange
US5585749A (en) * 1994-12-27 1996-12-17 Motorola, Inc. High current driver providing battery overload protection

Also Published As

Publication number Publication date
US7394301B2 (en) 2008-07-01
US20050099210A1 (en) 2005-05-12
JP4033856B2 (en) 2008-01-16
JP2005141757A (en) 2005-06-02
DE102004034864A1 (en) 2005-06-16
US20050231259A1 (en) 2005-10-20
US6927605B2 (en) 2005-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004034864B4 (en) Products and methods for dynamically changing a clock signal
DE112012001358B4 (en) Managing power consumption in a multi-core processor
DE69629123T2 (en) APPARATUS AND METHOD FOR REDUCING ELECTRICITY CONSUMPTION BY SCALING VOLTAGE AND FREQUENCY
DE10392619B4 (en) Power management for an integrated graphics unit
DE112006002337T5 (en) Method and device for detecting delayed timing transitions
DE60133290T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR SUPPLYING DETERMINISTIC SWITCHING VOLTAGE IN A SYSTEM WITH A PROCESSOR-CONTROLLED VOLTAGE LEVEL
DE102005049232A1 (en) Integrated circuit and method for operating an integrated circuit
DE602005002036T2 (en) TEMPERATURE SENSOR SCHEME
DE102013217804A1 (en) System and method for accounting for aging effects in a computing device
DE10297158B4 (en) Computer system with regulation of its supplied voltage
DE112018000372B4 (en) SYSTEMS AND PROCEDURES FOR COHERENT ENERGY MANAGEMENT
DE10339500A1 (en) System and method for implementing an integrated circuit with a dynamically variable power limit
DE102018115131A1 (en) REACTIVE PERFORMANCE MANAGEMENT FOR NON-VOLATILE MEMORY CONTROLLER
DE102009051387A1 (en) Power Management for multiprocessor cores
DE19749602C2 (en) Substrate voltage generator circuit
DE112016002334T5 (en) LOW STANDBYSTROM WITH FAST SWITCHING ON NON-VOLATILE MEMORY DEVICES
DE102015102689A1 (en) Controlling edge slopes of a processor based on a battery state of charge
DE112017005367B4 (en) power supply circuit
DE19842879C2 (en) Microcomputer
DE69938019T2 (en) Arrangement for controlling voltage generators in multi-voltage chips such as DRAMs
DE102006043007B4 (en) Memory device, memory controller and memory system
DE102023101325A1 (en) SYSTEMS, DEVICES AND METHODS FOR PERFORMANCE MANAGEMENT AND ESTIMATION
DE112012004895B4 (en) Digital Voltage Boost Circuit
DE102020131586A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR SMART PROCESSOR IDLE PREDICTION
DE102004001062A1 (en) Decoupling capacitor system with four switching states for an active power stabilizer

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee